骨の破骨細胞分化と生存の促進と抑制におけるモノカルボキシレートトランスポーターサブタイプの役割

モノカルボン酸トランスポーター（MCT）は、乳酸やピルビン酸などのモノカルボン酸塩の膜貫通輸送を提供します。現在の結果は、MCTSの阻害剤であるα-シアノ-4-ヒドロキシ皮膚酸（CHC）が、低濃度（0.1〜0.3 mm）のマクロファージからの破骨細胞分化を促進し、より高い濃度（1.0 mm）でそれを抑制することを示しました。一方、CHCは濃度依存的に象牙質の表面上の成熟した破骨細胞の数を減らしました。さらに、マクロファージと破骨細胞は、MCT1、MCT2、およびMCT4遺伝子を発現することがわかった。MCT1およびMCT4はマクロファージで高く、MCT2の発現が破骨細胞で高くなっている。マクロファージのMCT1遺伝子ノックダウンは、RANKLによって誘導される破骨細胞形成を強化しましたが、MCT2遺伝子ノックダウンはそれを抑制しました。最後に、成熟した破骨細胞のMCT2遺伝子サイレンシングはその数を減らし、それによって骨吸収を減らしました。これらの結果は、MCT1が負の調節因子であり、MCT2は破骨細胞分化の陽性調節因子であることを示唆していますが、MCT2は破骨細胞による骨吸収に必要です。

Monocarboxylate transporters (MCTs) provide transmembrane transport of monocarboxylates such as lactate and pyruvate. The present results showed that α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHC), an inhibitor of MCTs, promoted osteoclast differentiation from macrophages at lower concentrations (0.1-0.3 mM) and suppressed that at a higher concentration (1.0 mM). On the other hand, CHC reduced the number of mature osteoclasts on the surface of dentin in a concentration-dependent manner. Additionally, macrophages and osteoclasts were found to express the Mct1, Mct2, and Mct4 genes, with Mct1 and Mct4 expression higher in macrophages, and that of Mct2 higher in osteoclasts. Although Mct1 gene knockdown in macrophages enhanced osteoclast formation induced by RANKL, Mct2 gene knockdown suppressed that. Finally, Mct2 gene silencing in mature osteoclasts decreased their number and, thereby, bone resorption. These results suggest that MCT1 is a negative regulator and MCT2 a positive regulator of osteoclast differentiation, while MCT2 is required for bone resorption by osteoclasts.