軟骨細胞のアルカリフォスファターゼ遺伝子の発現制御機構の解明

软骨细胞中碱性磷酸酶基因表达控制机制的阐明

基本信息

批准号：
07771655
负责人：
中島和久
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Osaka University
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：
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/grant/KAKENHI-PROJECT-07771655/
关键词：
軟骨細胞細胞分化甲状腺ホルモン無血清培養

项目摘要

肥大軟骨細胞はアルカリフォスファターゼ(ALP)を発現する。ALPは3つのアイソザイムが存在して、各種臓器に幅広く存在するために、従来の研究は蛋白化学的な解析が主体であった。そこで本研究では、成長板軟骨細胞のALP遺伝子の発現制御機構を解明するために、ウサギ肋軟骨成長板軟骨細胞の初代無血清培養系を用いて以下の実験を行った。1)4種類の因子を添加した無血清培養系では軟骨細胞は活発に増殖するものの、ALP活性は出現しなかった。この培養系にさらに甲状腺ホルモンを添加すると軟骨細胞は非添加群の50-100倍ものALP活性を発現した。2)無血清培養系に甲状腺ホルモンを添加すると肥大軟骨細胞の指標であるX型コラーゲンが出現し、形態学的にも肥大化した。3)4種類の因子を添加した無血清培養した軟骨細胞はALPase mRNAを発現しなかった。培養系にさらに甲状腺ホルモン和添加すると24時間後にALPase mRNAが出現した。4)グルココルチコイド、1.25(OH)_2VitaminD_3は甲状腺ホルモンのALp活性促進作用を抑制した。これに対してレチノイン酸は甲状腺ホルモンの作用を増強した。4)蛋白質合成阻害剤はALP遺伝子の発現を抑制した。上記の結果は軟骨細胞のALP遺伝子の発現は甲状腺ホルモンによって制御されていること、および、グルココルチコイド、1.25(OH)_2VitaminD_3およびレチノイン酸は甲状腺ホルモンの働きを調節することを示唆している。さらに、甲状腺ホルモンによるALPase遺伝子発現調節には蛋白質合成が仲介していると考えられる。今後、甲状腺ホルモンの肥大化促進作用の分子機構を追求する。

肥大软骨细胞表达碱性磷酸酶（ALP）。由于ALP存在于三种同工酶中，并且广泛存在于各个器官中，因此常规研究主要集中在蛋白质化学分析上。本研究利用兔肋生长板软骨细胞原代无血清培养体系进行了以下实验，以阐明生长板软骨细胞ALP基因表达的调控机制。 1)尽管软骨细胞在补充四种因子的无血清培养体系中活跃增殖，但未出现ALP活性。当向该培养系统中进一步添加甲状腺激素时，软骨细胞表达的 ALP 活性比未添加甲状腺激素的组高 50-100 倍。 2）当在无血清培养体系中添加甲状腺激素时，出现肥大软骨细胞指标X型胶原，软骨细胞形态增大。 3)添加四种因子的无血清培养物中培养的软骨细胞不表达ALPase mRNA。当向培养系统中进一步添加甲状腺激素时，24小时后出现ALPase mRNA。 4)糖皮质激素1.25(OH)_2VitaminD_3抑制甲状腺激素促进ALp活性的作用。相反，视黄酸增强甲状腺激素的作用。 4) 蛋白质合成抑制剂抑制ALP基因的表达。上述结果提示软骨细胞ALP基因的表达受甲状腺激素控制，糖皮质激素、1.25(OH)_2VitaminD_3和视黄酸调节甲状腺激素的功能。此外，甲状腺激素对 ALPase 基因表达的调节被认为是由蛋白质合成介导的。未来我们将继续探索甲状腺激素促肥大作用的分子机制。