Effects of vector-averaged gravity on NF-kappa B activation in human osteoblast-like cells

Abstract

It has been recently demonstrated that a transcription factor, Nuclear Factor kappa B (NF-kappa B), plays a key role in the production of cytokine and cell adhesion molecules in osteoblastic cells. In the present study, the effects of vector-averaged gravity (clinostat rotation) on Tumor Necrosis Factor (TNF)-alpha-induced activation of NF-kappa B in human osteoblastic HOS-TE85 cells were investigated. After a 72-hr clinostat culture, the cells were treated with TNF-alpha for 30 min. Electrophoretic mobility shift assay using the nuclear extracts revealed that the DNA-binding activity of NF-kappa B was substantially reduced in clinostat-cultured cells compared with the stationary control. Concomitantly, the transactivation of NF-kappa B was examined by a transfection study. The cells were transfected with a plasmid expressing a luciferase reporter gene driven by multimerized NF-kappa B sites. They were cultured in the clinostat for 48-hr, followed by a 4-hr treatment with TNF-alpha. Clinostat culture resulted in a significant decrease in the luciferase activities, being consistent with the decreased binding of NF-kappa B. These results indicate that exposure of HOS-TE85 cells to vector-averaged gravity impairs NF-kappa B activation by TNF-alpha.

最近、転写因子である核因子κB(NF-κB)が骨芽細胞におけるサイトカインと細胞接着分子の生産に主要な役割を果たしていることを示した。本研究においては、ヒト骨芽細胞HOS-TE85におけるNF-κBの腫瘍壊死因子(TNF)-α誘発活性化に及ぼすベクトル平均化重力(クリノスタット回転)の影響を研究した。クリノスタットで72時間培養した後、その細胞をTNF-αで30分間処理した。核抽出物を用いた電気泳動移動度シフトアッセイにより、クリノスタット培養細胞においてNF-κBのDNA結合活性が静置対照群と比べて実質的に減少していることを明らかにした。それとともに、NF-κBのトランス活性化をトランスフェクション法で研究した。この細胞を、多量体化NF-κBサイトによって駆動されるルシフェラーゼレポータ遺伝子を発現するプラスミドでトランスフェクションした。これをクリノスタットで48時間培養した後、TNF-αで4時間処理した。クリノスタット培養はルシフェラーゼ活性をかなり減少させ、NF-κB結合の低下と一致する。これらの結果により、HOS-TE85細胞のベクトル平均化重力への曝露はTNF-αによるNF-κB活性化を損なうことがわかった。