Studier av osteoblastdifferensiering ved hjelp av cellelinjen MC3T3-E1

Beinvev blir brutt ned og bygd opp i en kontinuerlig prosess kalt remodelleringen. Osteoklaster, som utvikles fra hematopoietiske stamceller, bryter ned beinvev, mens osteoblaster som har differensiert fra mesenchymale stamceller, bygger det opp igjen. Ved osteoporose oppstår en ubalanse i remodelleringen med økt nedbryting i forhold til oppbygging, noe som medfører tap av beintetthet og økt risiko for brudd. In vivo-studier har vist at det kan være en sammenheng mellom beintetthet og fettvevshormoner. Det er også påvist korrelasjon mellom noen PPAR-agonister og beintetthet, og også mellom beintetthet og serotonin. For å undersøke hvilke molekylære mekanismer som deltar i disse prosessene, ble differensieringen av osteoblaster og OPG/RANKL-systemet studert, samt endringer i proliferasjonsrate hos osteoblaster og osteoklaster. Preosteoblastcellelinjen MC3T3-E1 og preosteoklastcellelinjen RAW 264.7 ble valgt som modellsystem. Fettvevshormonene leptin, adiponectin og resistin, PPAR-agonistene fenofibrate, pioglitazone og TTA, og neurotransmitteren serotonins effekt på delprosessene ble studert. ALP-aktivitet i cellelysat og osteocalcin i medium ble valgt som markører for differensiering av osteoblaster, og det ble etablert metoder for bestemmelse av disse. Real-time PCR ble brukt for å studere genekspresjonen av ALP, osteocalcin, OPG og RANKL. BrdU-inkorporering ble benyttet for å studere proliferasjonsrate. Det ble ikke påvist endringer i MC3T3-E1-cellers differensieringsgrad etter stimulering med leptin, resistin, adiponectin eller serotonin verken på proteinnivå eller på genekspresjonsnivå. Det ble heller ikke påvist endringer i osteoblasters ekspresjon av OPG eller RANKL under gjeldende forsøksbetingelser etter stimulering med leptin, resistin, adiponectin, serotonin eller PPAR-agonister. Proliferasjonsstudier derimot, viste en mulig økt proliferasjonsrate hos MC3T3-E1-celler ved stimulering med PPAR?-agonisten fenofibrate. PPAR-agonistene påvirket ikke proliferasjonsraten i RAW 264.7-celler. Selv om in vivo-forsøk til nå støtter hypotesen om at leptin, adiponectin, PPAR-agonister og serotonin har betydning for beintettheten, har det vært vanskelig i in vitro-studier å entydig finne i hvilke molekylærbiologiske prosesser disse agonistene påvirker. Resultatene i denne oppgaven gav omtrent bare negative resultater, mens andre in vitro-studier viser til dels motstridende resultater, noe som ikke gjør det mulig å konkludere på problemstillingene i denne oppgaven.