ウシラクトフェリンは培養骨芽細胞による骨様組織の形成を促進する

• 担当機関: （独）農業・食品産業技術総合研究機構 畜産草地研究所
• 研究期間: 2006～2010
• 研究担当者: 高山喜晴; 水町功子
• 発行年度: 2007
• 要約: ウシラクトフェリンはヒト骨肉腫細胞の骨芽細胞分化を促進し、細胞外マトリックスへのカルシウム沈着による骨様組織の形成を促す。
• キーワード: 骨組織再生、石灰化、コラーゲン、骨形成サイトカイン
• 背景・ねらい: 近年の再生医学の発展に伴い、培養細胞・骨形成サイトカイン・細胞外マトリックスを組み合わせた様々な人工骨の形成方法が考案されている。牛乳・初乳中に多く含まれる多機能蛋白質であるラクトフェリンが、局所で骨組織の再生を促進するサイトカインとして利用可能か、培養骨芽細胞を用いて検討する。

成果の内容・特徴

1. MG63細胞はヒト骨肉腫由来の株化細胞である。コンフルエントに達したMG63細胞にデキサメサゾンを投与することにより、コラーゲンの産生量とアルカリフォスファターゼの活性が上昇し、骨芽細胞様の細胞に分化が誘導される。さらに培養を継続すると非コラーゲン性の骨基質蛋白質であるオステオカルシンが生成され、コラーゲンマトリックスにカルシウムが沈着する（石灰化）ことで骨様組織が形成される。
2. MG63細胞の培養液にウシラクトフェリンを最終濃度１μＭで添加すると、コラーゲンマトリックスへのカルシウムの沈着（図１Ａ）・オステオカルシンの生成（図１Ｂ）が促進される。
3. MG63細胞の培養液へのラクトフェリン添加（最終濃度１μＭ）により、アルカリフォスファターゼの比活性が上昇する（図２Ａ）。また、コラーゲン産生量も増大する（図２Ｂ）。

成果の活用面・留意点

1. ラクトフェリンは抗菌作用、消炎・鎮痛作用を併せ持ち、アレルゲン性が極めて低いことが既知の骨形成サイトカインと比較して有利な点である。
2. 水溶液としてラクトフェリンを投与した場合の効果は一過性であるので、有効濃度のラクトフェリンを持続的に標的部位に供給する方法を開発する必要がある。