人間の大動脈弁の化は,オステオブラスト現象型と関連しています
Nalini M Rajamannan1, Malayannan Subramaniam, David Rickard
1Division of Cardiology, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Northwestern University, 201 East Huron St, Galter Suite 10-240, Chicago, Ill 60611, USA. n.rajamannan@northwestern.edu
Circulation
|April 30, 2003
まとめ
常見の心血管疾患である大動脈弁の化には,骨形成に似た活発で規制されたプロセスが伴う. このプロセスは,オステオブラストのようなフェノタイプと関連しており,ランダムな変性ではなく,規制されたメカニズムを示唆しています.
科学分野:
- 心血管生物学 心血管生物学
- 骨の代謝についてです.
- バイオミネラライゼーション
背景:
- カルシフ大動脈狭窄症は,一般的な心血管疾患です.
- 大動脈弁の化の原因となるメカニズムは,まだ完全に理解されていません.
- 一つの仮説は,骨格の骨形成に類似しており,骨質芽細胞のような細胞によって媒介されていることを示唆している.
研究 の 目的:
- 大動脈弁のカルシフィケーションのメカニズムを調査する.
- 大動脈弁のカルシフィケーションがオステオブラストのようなフェノタイプを伴うかどうかを判断する.
- 結石化対正常人の大動脈弁の遺伝子およびタンパク質発現を比較する.
主な方法:
- ヒトの大動脈弁の分析 (n=22 結石化,n=20 正常) マイクロ放射線写真とマイクロCTを用いて.
- ミネラライゼーションを特定するためのヒストロロジカル染色 (von Kossa,Goldner's)
- 超構造と元素分析のための電子顕微鏡とエネルギー分散スペクトロスコピー.
- オステオブラストマーカー (オステオポントン,骨シアルプロテイン,オステオカルシン,アルカリリンフォスファタゼ,Cbfa1) に対する逆転写酵素-ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) です.
主要な成果:
- マイクロ放射線写真とマイクロCTで,弁の化が確認されました.
- ヒストロジカルステンと電子顕微鏡で,ヒドロキシアパタイトとCaPO4の成分が特定されました.
- RT-PCRは,骨のバルブにおけるオステオポントン,骨シアルプロテイン,オステオカルシン,Cbfa1に対するmRNA濃度の上昇を示した.
- アルカリリンフォスファタゼは,病気の弁でタンパク質発現が増加したが,mRNAは増加しなかった.
結論:
- 大動脈弁のカルシフィケーションは,活発で規制されたプロセスです.
- このプロセスは,骨質芽細胞のような細胞現象型と関連しています.
- 発見は,大動脈弁の化における骨形成のようなメカニズムを支持する.
関連する概念動画
Bone Remodeling
Bone remodeling is a continuous and balanced process of bone resorption by osteoclasts and bone formation by osteoblasts. In adults, it helps maintain bone mass and calcium homeostasis. While mechanical stress can stimulate turnover as part of the normal maintenance and reparative process, several hormones also regulate bone remodeling.
Growth of Cartilage and Bone Tissue
Chondrocytes form a temporary cartilaginous model by dividing and secreting a thick gel-like extracellular matrix. Once the chondrocytes undergo programmed cell death, osteoblasts enter the site of the cartilaginous model. The process of replacing the temporary cartilaginous model with bone in an ordered manner is called endochondral ossification. In endochondral ossification, not all of the cartilage is replaced by bone tissue. Some cartilage that performs a protective and supportive function...
Osteoclasts in Bone Remodeling
Osteoclasts are cells responsible for bone resorption and remodeling. They originate from hematopoietic progenitor cells present in the bone marrow. Numerous progenitor cells fuse to form multinucleated cells, each with 10-20 nuclei. A single osteoclast has a diameter of 150 to 200 µM. These cells have ruffled borders that break down the underlying bone tissue and release minerals such as calcium into the blood in bone resorption. Osteoclasts cling to bones with their ruffled edges during bone...
Bone Cells and Tissue
Bones contain a relatively small number of cells entrenched in a matrix of organic and inorganic components. Although bone cells compose only a small amount of the bone volume, they are crucial to its function. Four types of cells are found within the bone tissue— osteoblasts, osteocytes, osteogenic cells, and osteoclasts.
Osteoblasts and Osteocytes
The osteoblast is the bone cell responsible for forming new bone tissue. It is found in the growing portions of bone, including the periosteum and...
Osteoblasts and Osteocytes
The osteoblast is the bone cell responsible for forming new bone tissue. It is found in the growing portions of bone, including the periosteum and...
Skeleton and Calcium Homeostasis
Calcium is not only the most abundant mineral in bone but also the most abundant mineral in the human body. Calcium ions are needed for bone mineralization, tooth health, heart rate regulation and strength of contraction, blood coagulation, the contraction of smooth and skeletal muscle cells, and the regulation of nerve impulse conduction. The average calcium level in the blood is about 10 mg/dL. When the body cannot maintain this level, a person will experience hypo or hypercalcemia.
Bone Formation by Endochondral Ossification
Bone formation, or ossification, begins around the sixth to seventh week of embryonic development. Most bones develop from a cartilaginous template through the process of endochondral ossification. Cartilage formation begins when clusters of mesenchymal cells differentiate into chondrocytes. These chondrocytes proliferate rapidly and secrete an extracellular matrix that becomes encased in a membrane called the perichondrium. The resulting cartilage model provides a template that resembles the...


