腎と骨代謝 Vol.17 No.2(1)


特集名 閉経と骨代謝
題名 骨吸収と骨形成の共役機構
発刊年月 2004年 04月
著者 中村 美どり 松本歯科大学小児歯科学講座
著者 宇田川 信之 松本歯科大学口腔生化学講座
著者 宮沢 裕夫 松本歯科大学小児歯科学講座 / 松本歯科大学総合歯科医学研究所健康増進口腔科学部門
【 要旨 】 骨形成の亢進に先立って必ず骨吸収の亢進が認められることより,骨吸収と骨形成が共役していることは予想されてきた.RANKLのデコイ受容体であるオステオプロテゲリン (OPG) の遺伝子欠損マウスは,骨吸収とともに骨形成も著しく亢進している.すなわち,OPG欠損マウスは高い骨代謝共役状態にあることが示唆された.そこで,OPG欠損マウスに骨吸収阻害薬であるビスフォスフォネートを30日間連日投与し,骨吸収と骨形成を評価したところ,骨吸収の抑制に伴い骨形成も完全に抑制された.この結果は,骨吸収と骨形成が共役していることを示すものであり,骨代謝共役を司る因子 (カップリング因子) が実在することを示唆している.
Theme Menopausal derangement in bone metabolism
Title Coupling factor in OPG-deficient mice
Author Midori Nakamura Departments of Pediatric Dentistry, Matsumoto Dental University
Author Nobuyuki Udagawa Biochemistry, and, Institute for Oral Science, Matsumoto Dental University
Author Hiroo Miyazawa Departments of Pediatric Dentistry, Matsumoto Dental University / Division of Oral Health Promotion, Institute for Oral Science, Matsumoto Dental University
[ Summary ] Deficiency of osteoprotegerin (OPG), a soluble decoy receptor for receptor activator of NF-KB ligand (RANKL), in mice induces osteoporosis caused by enhanced bone resorption but also accelerates bone formation. We examined whether bone formation is coupled with bone resorption in OPG-deficient (OPG-/-) mice, using risedronate, an inhibitor of bone resorption. Histomorphometric analysis showed that bone formation-related parameters (e.g. mineral apposition rate and osteoblast surface/bone surface) in OPG-/- mice sharply decreased with suppression of bone resorption by daily injection of risedronate for 30 days. OPG-/- mice exhibited high serum alkaline phosphatase activity and osteocalcin concentration, both of which were decreased to the levels of wild-type mice by the risedronate injection. Serum levels of RANKL were markedly elevated in OPG-/- mice, but were unaffected by risedronate. The ectopic bone formation induced by bone morphogenetic protein-2 implantation into OPG-/- mice was not accelerated even in a high turnover rate of bone, but attenuation of mineral density from the ectopic bone was more pronounced than in wild-type mice. These results suggest that bone formation is coupled with bone resorption at local sites in OPG-/- mice, and that serum RANKL levels do not reflect this coupling.
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