副甲状腺ホルモン（PTH）およびPTH1受容体の非ペプチド小分子アゴニストによる断続的な治療は、ヒト骨髄間質細胞の脂肪細胞分化を阻害します。

連続PTH注入は骨の吸収と骨の喪失を増加させますが、断続的なPTH処理は、静止骨表面の再活性化と骨芽細胞アポトーシスの減少により、部分的に骨形成を刺激します。断続的および連続的なPTH治療は、骨髄間質前駆細胞/間葉系幹細胞（MSC）の骨形成および脂肪細胞系統のコミットメントを差次的に調節する可能性を調査しました。MSCは、デキサメタゾン、インスリン、イソブチル - メチルキサンチン、トログリタゾン（DIIT）を補充した培地で軽度の脂肪生成条件下で培養し、1時間または連続的に50 nmのヒトPTH（1-34）で処理しました（PTHは48個ごとに再現されました。h）。6日後、PTHで1時間/日処理した細胞は通常の線維芽細胞の外観を保持しましたが、処理された細胞は多角形の不規則な形態を継続的に採用しました。12〜18日後、多数の脂質液胞および油赤陽性脂肪細胞が、DIIT単独またはDIITおよび連続PTHで処理された培養で発生しました。対照的に、脂肪細胞数は減少し、DIITおよび1時間PTHで処理された培養物でアルカリホスファターゼ染色が増加し、脂肪形成の抑制と初期の骨芽細胞分化の促進の可能性を示しています。さらに、断続的ではないが連続的ではないPTH処理は、リポタンパク質リパーゼおよびPPARGAMMAのmRNA発現、グリセロール3-リン酸デヒドロゲナーゼ活性などの分化した脂肪細胞のマーカーを抑制しました。断続的なPTHのこれらの効果はすべて、PTH1受容体の小分子、非ペプチドアゴニストであるAH3960（30ミクロム）による1時間/日処理によっても産生されました。AH3960は、PTHと同様に、cAMPとカルシウムシグナル伝達経路の両方を活性化します。Adenylylシクラーゼ活性化因子Forskolinを1日1日間処理すると、断続的なPTHの抗脂肪生成効果を模倣しましたが、断続的なPTHの前にプロテインキナーゼH89との前処理は、脂肪細胞へのほぼ完全な変換をもたらしました。対照的に、MAPキナーゼ阻害剤PD 98059は、断続的なPTHの抗脂肪細胞効果を防ぐことができず、脂肪細胞分化に対するPTHの阻害効果が主にcAMP依存性であることを示唆しています。これらの結果は、成体ヒト骨髄間葉系幹細胞の脂肪細胞のコミットメントと分化に対するPTH1受容体アゴニストの異なる効果を示しています。この応答は、断続的なPTHの全体的な骨同化作用に寄与する追加のメカニズムを表している可能性があります。

Whereas continuous PTH infusion increases bone resorption and bone loss, intermittent PTH treatment stimulates bone formation, in part, via reactivation of quiescent bone surfaces and reducing osteoblast apoptosis. We investigated the possibility that intermittent and continuous PTH treatment also differentially regulates osteogenic and adipocytic lineage commitment of bone marrow stromal progenitor/mesenchymal stem cells (MSC). The MSC were cultured under mildly adipogenic conditions in medium supplemented with dexamethasone, insulin, isobutyl-methylxanthine and troglitazone (DIIT), and treated with 50 nM human PTH(1-34) for either 1 h/day or continuously (PTH replenished every 48 h). After 6 days, cells treated with PTH for 1 h/day retained their normal fibroblastic appearance whereas those treated continuously adopted a polygonal, irregular morphology. After 12-18 days numerous lipid vacuole and oil red O-positive adipocytes had developed in cultures treated with DIIT alone, or with DIIT and continuous PTH. In contrast, adipocyte number was reduced and alkaline phosphatase staining increased in the cultures treated with DIIT and 1 h/day PTH, indicating suppression of adipogenesis and possible promotion of early osteoblastic differentiation. Furthermore, intermittent but not continuous PTH treatment suppressed markers of differentiated adipocytes such as mRNA expression of lipoprotein lipase and PPARgamma as well as glycerol 3-phosphate dehydrogenase activity. All of these effects of intermittent PTH were also produced by a 1 h/day treatment with AH3960 (30 microM), a small molecule, non-peptide agonist of the PTH1 receptor. AH3960, like PTH, activates both the cAMP and calcium signaling pathways. Treatment with the adenylyl cyclase activator forskolin for 1 h/day, mimicked the anti-adipogenic effect of intermittent PTH, whereas pretreatment with the protein kinase-A inhibitor H89 prior to intermittent PTH resulted in almost complete conversion to adipocytes. In contrast, the MAP kinase inhibitor PD 98059 failed to prevent the anti-adipocytic effect of intermittent PTH, suggesting that the inhibitory effect of PTH on adipocyte differentiation is predominantly cAMP-dependent. These results demonstrate a differential effect of PTH1 receptor agonists on the adipocytic commitment and differentiation of adult human bone marrow mesenchymal stem cells. This response may represent an additional mechanism that contributes to the overall bone anabolic action of intermittent PTH.