骨細胞の基質ミネラル調節に対するFGF23-klothoシグナルの関与
Project/Area Number |
13J07185
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Morphological basic dentistry
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
本郷 裕美 北海道大学, 歯学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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Budget Amount *help |
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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Keywords | 骨細胞 / 骨細胞性骨溶解 / 基質ミネラル調整 |
Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、骨細胞・骨細管系は骨幹端の骨梁よりも、成熟骨である皮質骨で規則的な配列を示し、メカニカルストレスの感知などを行うことを報告してきた。骨細胞はリンの再吸収を抑制するFGF23の産生・分泌するだけでなく、副甲状腺ホルモン(PTH)投与により骨細胞周囲の骨基質を溶解(骨細胞性骨溶解)することで骨基質ミネラルを調整する可能性が示唆されている。さらに近年、授乳期において乳汁へ多量の血清Caが移行することから母マウスが低カルシウム血症に陥ることがあり、そのようなマウスの皮質骨で骨細胞性骨溶解が起こることが報告されているが、その一方で否定する声もきかれる。そこで①生後11週齢の雄性野生型マウスにhuman PTH:80µg/kgの濃度で外頸静脈から直接投与したPTH投与マウス、および②出産直後からCa欠乏食を12、24、36、48時間給餌した授乳期マウスを用いて、血中カルシウム濃度の測定、免疫組織化学(プロトンポンプサブユニットd2、プロトンポンプサブユニットa3、FGF23)、准超薄切片観察、透過型顕微鏡観察、原子間力顕微鏡によるナノインデンテーション、カルセイン標識による蛍光顕微鏡観察および共焦点レーザ顕微鏡観察、44・42Ca安定同位元素を用いた同位体顕微鏡観察を行った。 その結果、①および②どちらの実験系でも、骨小腔周囲の骨基質がわずかに溶解し、骨小腔は拡大し、拡大した骨小腔内部にはコラーゲン線維が分解されたと思われる不定形構造物と断片的な石灰化物が見られた。また、カルセイン標識および44・42Ca安定同位元素を用いた同位体顕微鏡観察により、骨小腔周囲にカルシウムの沈着が認められた。 以上より、骨細胞は血中Ca濃度によって一過性に周囲の骨基質の溶解・沈着を行うことが示唆された。
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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(53 results)
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[Journal Article] Expression of matrix Gla protein and osteocalcin in the developing tibial epiphysis of mice.2015
Author(s)
Liu H, Guo J, Wei S, Lv S, Feng W, Cui J, Hasegawa T, Hongo H, Yang Y, Li X, Oda K, Amizuka N, Li M
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Journal Title
Histology and Histopathology
Volume: 30(1)
Pages: 77-85
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Histochemical examination on periodontal tissues of Klotho-deficient mice fed with phosphate insufficient diet2015
Author(s)
Hikone K., Hasegawa T., Hongo H., Sasaki M., Yamamoto T., Oda K., Haraguchi M., Freitas PHL., Li M., Iida J., Amizuka N
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Journal Title
Hokkaido Journal of Dental Science
Volume: 未定
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Histological examination on osteoblastic activities in the alveolar bone of transgenic mice with induced ablation of osteocytes2013
Author(s)
Li M., Hasegawa T., Hongo H., Tatsumi S., Liu Z., Guo Y., Sasaki M., Tabata C., Yamamoto T., Ikeda K., Amizuka N.
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Journal Title
Histology and Histopathol
Volume: 28(1)
Pages: 327-335
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Altered distribution of bone matrix proteins and defective bone mineralization in klotho-deficient mice2013
Author(s)
Sasaki M., Hasegawa T., Yamada T., Hongo H., Freitas PHL., Suzuki R., Yamamoto T., Tabata C, , Toyosawa S., Yamamoto T., Oda K., Li M., Inoue N, , Amizuka N.
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Journal Title
Bone
Volume: 57(1)
Issue: 1
Pages: 206-219
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Medial vascular calcification : a new concept challenging the classical paradigm of dystrophic calcification2013
Author(s)
Hasegawa T., Sasaki M., Liu Z., Yamada T., Yamamoto T., Hongo H., Suzuki R., Miyamoto Y., Yamamoto T., Freitas PHL., Li M., Amizuka N.
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Journal Title
Hokkaido Journal of Dental Science
Volume: 34(1)
Pages: 2-10
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Histochemical aspects of the vascular invasion at the erosion zone of the epiphyseal cartilage in MMP-9-deficient mice2013
Author(s)
Kojima T., Hasegawa T., Freitas PHL., Yamamoto T., Sasaki M., Horiuchi K., Hongo H., Yamada T., Sakagami N., Saito N., Yoshizawa M., Kobayashi T., Maeda T., Saito C., Amizuka N.
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Journal Title
Biomedical Research
Volume: 34(3)
Pages: 119-128
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Sclerostin is differently immunolocalized in metaphyseal trabecules and cortical bones of mouse tibiae2013
Author(s)
Hasegawa T., Amizuka N., Yamada T., Liu Z., Miyamoto Y., Yamamoto T., Sasaki M., Hongo H., Suzuki R., Freitas PHL., Yamamoto T., Oda K., Li M.
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Journal Title
Biomedical Research
Volume: 34(3)
Pages: 153-159
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Altered distribution of extracellular matrix proteins in the periodontal ligament of periostin-deficient mice.
Author(s)
Tabata C., Hongo H., Sasaki M., Hasegawa T., Freitas PHL., Yamada T., Yamamoto T., Suzuki R., Oda K., Li M., Yamamoto T., Kudo A., Iida J., Amizuka N.
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Journal Title
Histology and Histopathology
Volume: (印刷中)
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Histochemical examination of cathepsin K, MMP 1 and MMP 2 in compressed periodontal ligament during orthodontic tooth movement in periostin deficient mice.
Author(s)
Lv S., Lui H., Cui J., Hasegawa T., Hongo H., Feng W., Li J., Sun B., Kudo A., Amizuka N., Li M.
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Journal Title
Journal of Molecular Histology
Volume: (印刷中)
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Peer Reviewed
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[Journal Article] Histological assessment for femora of ovariectomized obesity (db/db) mice carrying mutated leptin receptor
Author(s)
Tanaka Y., Yamada T., Hasegawa T., Yamamoto T., Sasaki M., Hongo H., Freitas PHL., Li M., Oda K., Totsuka Y., Tei K., Amizuka N.
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Journal Title
Hokkaido Journal of Dental Science
Volume: (印刷中)
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Expression of matrix Gla protein and osteocalcin in the developing tibial epiphysis of mice
Author(s)
Liu H., Guo J., Wei S., Lv S., Feng W., Cui J., Hasegawa T., Hongo H., Yang Y., Li X., Oda K., Amizuka N., Li M.
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Journal Title
Hokkaido Journal of Dental Science
Volume: (印刷中)
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[Presentation] 骨・軟骨移行部における血管内皮細胞の生物学的機能に対する超微細構造形態的評価2015
Author(s)
Tsuchiya E., Hongo H., Yamamoto T., Hasegawa T., Kitagawa Y., Amizuka N
Organizer
The joint meeting of the 92nd annual meeting of the Physiological Society of Japan & the 120th annual meeting of the Japanese association of Anatomists
Place of Presentation
神戸国際会議場(兵庫県、神戸市)
Year and Date
2015-03-21 – 2015-03-23
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