Applied research of periodontal disease therapeutics using osteogenic sugnal from osteoclasts
| Project/Area Number |
16H05508
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Functional basic dentistry
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| Research Institution | Matsumoto Dental University |
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Principal Investigator |
宇田川 信之 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小出 雅則 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 講師 (10367617)
中道 裕子 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 講師 (20350829)
中村 美どり 松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (90278177)
上原 俊介 松本歯科大学, 歯学部, 講師 (90434480)
溝口 利英 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 講師 (90329475)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨代謝共役 / 骨吸収 / 骨形成 / RANKL / OPG / リバースシグナル / スクレロスチン / 骨細胞 / 骨リモデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、破骨細胞の分化と骨吸収機能を制御する骨芽細胞に発現するRANKLのデコイ受容体であるオステオプロテゲリン(OPG)の重要性について解析してきた。OPGの遺伝子欠損マウス(OPG-/-マウス)は、骨吸収が著しく亢進し骨粗鬆症を呈するが、骨形成も亢進する大変興味深い骨代謝カップリングモデルマウスである（Endocrinology 144:5441, 2003）。さらに我々は、OPG-/-マウスの歯槽骨吸収について解析した結果、OPG遺伝子の欠損によって著しい歯槽骨吸収が惹起されることを見出した（Endocrinology 154:773,2013）。この歯槽骨破壊は、骨粗鬆症治療薬として応用されているRANKL中和抗体やリセドロネート（ビスホスホネート）によって防止できることを明らかにした。また、野生型マウスの皮質骨や歯槽骨においては、骨細胞にOPGの発現が強く認められると共に、骨形成抑制因子であるスクレロスチン発現が強い。一方、OPG-/-マウスでは、スクレロスチン発現が低下していた（J Bone Miner Res 32:2074, 2017）。以上の実験結果から、石灰化組織の破壊吸収に関与するRANKLのデコイ受容体であるOPGは、骨細胞が産生することによって石灰化組織の結晶化状態を保つ働きを担っている可能性が考えられた。我々は、破骨細胞自身が発現・産生する LIF（白血病阻止因子）が骨細胞におけるスクレロスチンの発現を低下させ、骨芽細胞性の骨形成を促進する可能性を示した（J Bone Miner Res 32:2074, 2017）。そのような状況の中、我々は、成熟破骨細胞は、RANKを表面に発現するエクソソームを分泌し、骨芽細胞内のRANKLに結合し、PI3K-Akt経路を活性化することにより、骨芽細胞活性を上昇させるというリバースシグナルの存在様式を証明した（Ikebuchi Y et al. Nature 561:195, 2018）。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30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
(22 results)
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[Journal Article] Coupling of bone resorption and formation by RANKL reverse signalling2018
Author(s)
Ikebuchi Y, Aoki S, Honma M, Hayashi M, Sugamori Y, Khan M, Kariya Y, Kato G, Tabata Y, Penninger JM, Udagawa N, Aoki K, Suzuki H
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Journal Title
Nature
Volume: 561
Pages: 195-200
DOI
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[Journal Article] Protein kinase N3 promotes bone resorption by osteoclasts in response to Wnt5a-Ror2 signaling2017
Author(s)
Uehara S, Udagawa N, Mukai H, Ishihara A, Maeda K, Yamashita T, Murakami K, Nishita M, Nakamura T, Kato S, Minami Y, Takahashi N and Kobayashi Y
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Journal Title
Sci. Signaling
Volume: 10
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Angiotensin II stimulation of cardiac hypertrophy and functional decompensation in osteoprotegerin-deficient mice2016
Author(s)
Tsuruda T, Sekita-Hatakeyama Y, Hao Y, Sakamoto S, Kurogi S, Nakamura M, Udagawa N, Funamoto T, Sekimoto T, Hatakeyama K, Chosa E, Kato J, Asada Y, Kitamura K.
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Journal Title
Hypertension
Volume: 67
Pages: 848-856
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Peptide drugs accelerate BMP-2-induced calvarial bone regeneration and stimulate osteoblast differentiation through mTORC1 signaling.2016
Author(s)
Sugamori Y, Mise-Omata S, Maeda C, Aoki S, Tabata Y, Murali R, Yasuda H, Udagawa N, Suzuki H, Honma M, Aoki K.
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Journal Title
Bioessays
Volume: 38
Pages: 717-25
DOI
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[Presentation] Sialic acid-binding immunoglobulin-like lectin 15 (Siglec-15) plays important roles in the induction of both bone-resorbing activity of osteoclasts and osteoblast differentiation2018
Author(s)
Udagawa N, Koide M, Uehara S, Arai A, Mizoguchi T, Yamashita T, Nakamura M, Kobayashi Y, Takahashi N, Kumakura S, Fukuda C, Tsuda E
Organizer
The American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR) 2018 Annual Meeting
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