骨細胞のカルシウムの取り込みについて

关于骨细胞对钙的吸收

• 批准号: 06772009
• 负责人: 上岡 寛
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06772009/
• 关键词: 骨細胞; カルシウムチャンネル; 骨リモデリング; 細胞内カルシウム; 細胞外カルシウム

矯正的歯牙移動に伴う骨リモデリングは、破骨細胞による骨吸収および骨芽細胞による骨形成によってなされている。しかし、成熟した骨組織中には、これら細胞の約10倍もの骨細胞が占めている。しかし、骨細胞は回りを硬組織にとり囲まれているため単離ができず、その機能については、いまだ明らかにされていない。最近、我々は、ニワトリ胚頭頂骨より非常に高純度で(95%)で、多量(1匹当たり10,000個)の骨細胞を単離することができた(Isolation Method of Osteoidosteocytes .J Bone Miner Res:S202.1993)。この骨細胞を用いて、骨リモデリングにおける骨細胞の役割を探っていくことは、意義のあることと思われる。【結果】 骨リモデリング時に骨吸収側では、細胞外カルシウム濃度が生理的濃度の約20倍の40mMにも上昇することが報告されているが、この高濃度のカルシウムに骨細胞が応答し、骨細胞が骨代謝を調節するメカニズムついて検討を行うために以下の実験を行った。1)本学にあるACAS570 WORK STATIONをもちいて、まず単離した骨細胞の細胞内カルシウムの変化を指標として、細胞外カルシウムに対する骨細胞の応答を観察した。その結果、骨細胞は細胞外液のカルシウムに濃度依存的に応答することがわかった。2)骨細胞内のカルシウムの上昇がどのような機序によってなされているかを検討するために、膜電位依存性カルシウムチャンネルアゴニストおよびアンタゴニストを用いて細胞内カルシウムの変動を追った。アゴニストであるBAY K8644は細胞内カルシウムを上昇することはなかった。また、アンタゴニストであるnicardipine,nifedipineは細胞外カルシウムによって惹起される細胞内カルシウムの上昇を抑制することができなかった。3)また、二価の陽イオンであるニッケルおよびカドミウムは、カルシウムによって惹起される骨細胞の反応と競合し、外液カルシウム非存在下でも単独に細胞内カルシウムを上昇することがわかった。これらのことから骨細胞は細胞外液にカルシウムチャンネル以外の経路を介して応答していることが示唆された。

与正畸牙齿移动相关的骨重塑是通过破骨细胞的骨吸收和成骨细胞的骨形成来完成的。然而，在成熟的骨组织中，骨细胞的数量大约是这些细胞的 10 倍。然而，骨细胞由于被硬组织包围而无法分离，其功能尚未阐明。最近，我们能够分离出比鸡胚顶骨纯度更高（95%）和数量更大（每只鸡10,000个）的骨细胞（骨细胞分离方法.J Bone Miner Res：S202.1993）。利用这些骨细胞来探讨骨细胞在骨重塑中的作用将是有意义的。 [结果] 据报道，在骨重塑过程中，骨吸收侧的细胞外钙浓度增加至40mM，约为生理浓度的20倍，骨细胞对此高浓度的钙有反应，进行了以下实验来研究。骨细胞调节骨代谢的机制。 1）利用我校ACAS570 WORK STATION，我们首先以分离的骨细胞中细胞内钙的变化为指标，观察了骨细胞对细胞外钙的反应。结果表明，骨细胞对细胞外液中的钙以浓度依赖性方式做出反应。 2）为了研究骨细胞中钙水平增加的机制，我们使用膜电位依赖性钙通道激动剂和拮抗剂追踪细胞内钙的变化。激动剂BAY K8644不增加细胞内钙。此外，拮抗剂尼卡地平和硝苯地平不能抑制细胞外钙诱导的细胞内钙的增加。 3)此外，发现二价阳离子镍和镉与钙诱导的骨细胞反应竞争，即使在没有外部液体钙的情况下也独立地增加细胞内钙。这些发现表明骨细胞通过钙通道以外的途径对细胞外液做出反应。

项目成果

Hiroshi Kamioka et al.: "DIVALENT CATIONS ELEVATE CYTOSOLIC CALCIUM OF CHICK" BIOHEM.BIOPHYS.RES.COMMUN.204. 519-524 (1994)

Hiroshi Kamioka 等人：“二价阳离子提高鸡的细胞溶钙”BIOHEM.BIOPHYS.RES.COMMUN.204。