加齢に伴うヒト歯槽骨リモデリング機構の変動の解明(歯槽骨由来の骨芽細胞様細胞のコラーゲン代謝に及ぼす骨吸収因子の影響)

阐明人类牙槽骨重塑机制中与年龄相关的变化（骨吸收因子对牙槽骨来源的成骨细胞样细胞胶原代谢的影响）

• 批准号: 07672030
• 负责人: 前野 正夫
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07672030/
• 关键词: 加齢; ヒト歯槽骨; リモデリング; コラーゲン代謝; 活性型ビタミンD_3; インターロイキン; プラスミノーゲン; コラゲナーゼ

若年齢者(20歳以下)および高年齢者(50歳以上)、各4例の歯槽骨片から外生する骨芽細胞様細胞(歯槽骨細胞)のコラーゲン代謝、とくにプラスミノーゲンアクチベータ-(PA)、PAインヒビター(PAI)、コラゲナーゼ金属プロテアーゼ組織インヒビター(TIMP)およびコラーゲン産生に及ぼす骨吸収因子(活性型ビタミンD_3、IL-1α、IL-6)の影響を比較検討した。PAおよびPAIの産生量は、歯槽骨細胞の分泌タンパク質を[^<35>S]メチオニンで標識した後、抗PAおよび抗PAI抗体を作用させる免疫沈降法によって求めた。また、全分泌タンパク質に占めるコラーゲン性タンパク質(主にI型コラーゲン)の合成比率は、分泌タンパク質を[^<14>C]プロリンで標識した後、細菌性コラゲナーゼを作用させるPeterkofskyの方法によって求めた。一方、コラゲナーゼおよびTIMPの活性値は、蛍光標識コラーゲンを基質とするOhshimaらの方法に準じて求めた。なお、骨吸収因子の作用時間は、24時間および72時間に限定して行なった。本実験結果の概要を以下に記す。1)活性型ビタミンD_3は、歯槽骨細胞によるPI産生を濃度依存的に増加させたが、PAI産生にはほとんど影響を及ぼさなかった。また、若年齢者と高年齢者との間で、活性型ビタミンD_3による影響の差異はほとんど認められなかった。2)IL-1αは、歯槽骨細胞によるPAおよびコラゲナーゼ産生を増加させ、I型コラーゲン産生を減少させた。一方、PAIおよびTIMPの産生にはほとんど影響を及ぼさなかった。若年齢者と高年齢者との間では、I型コラーゲンの産生についてのみ差異が認められ、高年齢者の方がIL-1αの影響は大であった。3)IL-6は、歯槽骨細胞によるI型コラーゲンの産生をわずかに減少させたが、コラゲナーゼおよびTIMPの産生にはほとんど影響を及ぼさなかった。以上の結果から、活性型ビタミンD_3およびIL-1αは、歯槽骨のコラーゲン代謝を分解系に傾けて破骨細胞による骨吸収を間接的に補助していると考えられた。今回の実験は、主に細胞が合成・分泌するタンパク質について、しかも骨吸収因子の作用時間を24時間および72時間に限定して調べたものである。今後、骨吸収因子の作用時間を短くして、歯槽骨細胞によるコラーゲン代謝関連物質の遺伝子発現に及ぼす影響等についても検討する必要があると思われる。本実験結果の要旨は、第68回日本生化学会(平成7年9月、仙台)、5th International Conference on the Chemistry and Biology of Mineralized Tissues(平成7年10月、米国)および平成7年度日本大学歯学会大会(平成7年12月、松戸)において発表した。

We compared the effects of bone resorption factors (active vitamin D_3, IL-1α, IL-6) on collagen metabolism in osteoblast-like cells (alveolar bone cells) exogenous from alveolar bone fragments in four cases, including plasminogen activator-(PA), PA inhibitor (PAI), collagenase metalloprotease tissue inhibitor (TIMP), and collagen production.通过免疫沉淀确定了产生的PA和PAI的量，其中将肺泡骨细胞的分泌蛋白用[^<35> s]蛋氨酸标记，然后用抗PA和抗PAI抗体处理肺泡骨细胞的分泌蛋白。胶原蛋白（主要是I型胶原蛋白）与所有分泌蛋白的合成比例是通过Peterkofsky的方法确定的，在Peterkofsky的方法中，将细菌胶原酶在用[^<14> c]脯氨酸标记的分泌蛋白后激活细菌胶原酶。另一方面，根据Ohshima等人的方法确定胶原酶和TIMP的活性值，其中荧光标记的胶原蛋白被用作底物。骨吸收因子的作用持续时间限制为24小时72小时。该实验的结果如下概述。 1）活性维生素D_3以浓度依赖性方式通过肺泡骨细胞增加了PI的产生，但对PAI产生的影响很小。此外，年轻人和老年人的活性维生素D_3的影响几乎没有差异。 2）IL-1α通过肺泡骨细胞和I型胶原蛋白产生减少的PA和胶原酶产生增加。另一方面，它对PAI和TIMP的生产几乎没有影响。仅在I型胶原蛋白的生产中才观察到年轻人和老年人之间的差异，而老年人的IL-1α的影响更大。 3）IL-6通过肺泡骨细胞略微降低了I型胶原蛋白的产生，但对胶原酶和TIMP的产生影响不大。基于上述结果，人们认为活性维生素D_3和IL-1α通过将骨骨骨中的胶原代谢倾斜到降解系统中，通过破骨细胞间间间接辅助骨吸收。该实验主要用于研究细胞合成和分泌的蛋白质，并将骨吸收因子的持续时间限制为24小时72小时。可能有必要缩短骨吸收因子的作用时间，并研究肺泡骨细胞与基因表达的胶原代谢相关物质的影响。该实验结果的摘要在第68届日本生物化学学会（1995年9月，仙台），第五届矿物质组织化学和生物学国际会议（1995年10月，美国）和1995年的Nihon University牙科学会会议（1995年12月（1995年））。