破骨細胞の骨基質分解に関与する酵素阻害剤を用いた骨吸収メカニズム解析

酶抑制剂参与破骨细胞分解骨基质的骨吸收机制分析

基本信息

批准号：
08760072
负责人：
禹済泰
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

骨吸収は最終分化した破骨細胞が骨吸収促進因子の刺激を受け、骨との間に構築する骨吸収空間に炭酸脱水素酵素の作用により生産促進されたH^+をプロトンポンプを介して分泌し、骨の無機成分の分解や酸性条件で活性化されたシステインプロテアーゼによる骨コラーゲン繊維の分解を行うことによりなされると考えられている。システインプロチアーゼであるカテプシンLの特異的な阻害剤がピット形成実験系においてピット形成を抑制し、骨粗鬆症のモデル実験系において卵巣摘出による骨量減少を抑制した。この結果は骨吸収におけるコラーゲンの分解酵素の一つが、破骨細胞の分泌するカテプシンLであることを明らかにしさらに、カテプシンL特異的な阻害剤が骨吸収抑制剤として骨粗鬆症治療に応用され得ることを示唆するものである。さらに液胞型プロトンATPaseを特異的に阻害するコンカナマイシンBが破骨細胞による骨吸収面の酸性化を抑制し、副甲状腺ホルモン刺激による骨片上のピット形成を抑制した。またコンカナマイシンBは骨の器官培養系でのカルシウム放出を抑制することを確認した。細胞内オルガネラの酸性化をコンカナマイシンBと異なる機構(プロトン輸送阻害)で阻害する化合物prodigiosin25-C及びmetacycloprodigiosinも副甲状腺ホルモン刺激による骨吸収を濃度依存的に抑制した。さらにmetacycloprodigiosinは破骨細胞のオルガネラの酸性化を阻害した。破骨細胞によって酸性化された骨吸収面は細胞外リソソームとして機能すると考えられているが、これらの結果は骨吸収面の酸性化が骨基質分解に必須であることを示し、骨吸収空間の酸性化を特異的に阻害する化合物が骨吸収抑制剤として応用可能であることを示唆するものである。

当终末分化的破骨细胞受到骨吸收促进因子的刺激时，碳酸酐酶作用产生的H^+被质子泵刺激进入它们之间建立的骨吸收空间，从而被分泌和分解，从而发生骨吸收。酸性条件下激活的半胱氨酸蛋白酶对骨无机成分的分解和骨胶原纤维的分解。组织蛋白酶L（一种半胱氨酸蛋白酶）的特异性抑制剂在实验性小凹形成系统中抑制小凹形成，并在骨质疏松症模型实验系统中抑制卵巢切除术引起的骨质流失。这些结果表明，破骨细胞分泌的组织蛋白酶L是参与骨吸收的胶原降解酶之一，此外，组织蛋白酶L特异性抑制剂可作为骨吸收抑制剂应用于骨质疏松症的治疗。此外，刀那霉素 B 可以特异性抑制液泡质子 ATP 酶，抑制破骨细胞对骨吸收表面的酸化，并抑制甲状旁腺激素刺激的骨碎片上的凹坑形成。还证实刀那霉素 B 抑制骨器官培养系统中的钙释放。化合物灵菌红25-C和变环灵菌红通过与刀那霉素B不同的机制（抑制质子运输）抑制细胞内细胞器的酸化，也以浓度依赖性方式抑制甲状旁腺激素刺激的骨吸收。此外，变环灵菌红抑制破骨细胞细胞器的酸化。破骨细胞酸化的骨吸收表面被认为起到细胞外溶酶体的作用，这些结果表明骨吸收表面的酸化对于骨基质分解至关重要，并且骨吸收空间是特异性抑制酸化的化合物。用作骨吸收抑制剂。