低酸素症は、猫の巨大な破骨細胞の形成と広範な骨吸収を誘導します

破骨細胞（OC）の過活動による歯科疾患は、古い飼い猫の流行の割合に達し、野生猫でも報告されています。ネコ炎炎症性吸収病変（FORL）には、歯の広範な吸収が必要であり、根の骨折とその後の損失の責任を負います。FORLの病因は不明のままです。ここでは、FORLが経口微小環境の低酸素症に関連しているという仮説を探り、OC活性の増加につながります。これを調査するために、猫の血液からOCを生成する方法を開発しました。O2を20％から2％に減らすと、OC 8倍の平均面積が0.01から0.08 mm2に増加しました。低酸素培養では、数百核を含む非常に大きなOCが明らかでした（最大サイズは約14 mm2に達します）。2％O2に曝露した培養物は、吸収性鎖で覆われた骨スライスの領域で約13倍の増加を示しました。この発見に沿って、カテプシンKおよびプロトンポンプ酵素の発現の増加に反映された、低酸素条件下で分化する細胞の有意な増加がありました。結論として、これらの結果は、酸素張力が猫のOC形成の主要な調節因子であることを示しています。しかし、この種では、低酸素症は「巨大な」OCの形成を誘導します。これは、肉眼で見えるほど大きくなり、積極的に吸収します。これは、局所的な低酸素症が、猫の骨吸収に関連するFORLおよび他の炎症症状の病因に重要な役割を果たす可能性が高いことを示唆しています。

Dental disease due to osteoclast (OC) overactivity reaches epidemic proportions in older domestic cats and has also been reported in wild cats. Feline odontoclastic resorptive lesions (FORL) involve extensive resorption of the tooth, leaving it liable to root fracture and subsequent loss. The etiopathogenesis of FORL remains unclear. Here, we explore the hypothesis that FORL is associated with hypoxia in the oral microenvironment, leading to increased OC activity. To investigate this, we developed a method of generating OCs from cat blood. Reducing O2 from 20% to 2% increased the mean area of OC eightfold from 0.01 to 0.08 mm2. In hypoxic cultures, very large OCs containing several hundred nuclei were evident (reaching a maximum size of approximately 14 mm2). Cultures exposed to 2% O2 exhibited an increase of approximately 13-fold in the area of bone slices covered by resorption lacunae. In line with this finding, there was a significant increase in cells differentiating under hypoxic conditions, reflected in increased expression of cathepsin K and proton pump enzymes. In conclusion, these results demonstrate that oxygen tension is a major regulator of OC formation in the cat. However, in this species, hypoxia induces the formation of "giant" OCs, which can be so large as to be visible with the naked eye and yet also actively resorb. This suggests that local hypoxia is likely to play a key role in the pathogenesis of FORL and other inflammatory conditions that are associated with bone resorption in cats.