脂質メディエーターによる新たな骨形成促進機序の解明と歯周組織再生療法への応用

• Project/Area Number: 16H07066
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Periodontology
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 東 克匡 九州大学, 大学病院, 後期研修医 (90778846)
• Project Period (FY): 2016-08-26 – 2018-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: S1PR2シグナル / RhoA/ROCKシグナル / Smad1/5/8 / Runx2 / 歯周組織再生

Outline of Annual Research Achievements

これまでに申請者らは、スフィンゴシン-1-リン酸(S1P)が、骨芽細胞においてS1P/S1PR1経路の活性化によりALP活性を増加させ、骨芽細胞分化を促進することを報告したが、その過程でS1P添加による ALP発現増加には、S1PR1の働きに加えてS1PR2も関与することを見出した。また、骨芽細胞にはS1PR1及びS1PR2が発現しており、S1P添加によりこれらの受容体発現が増加することから、本研究ではS1PR2を介した骨芽細胞分化制御機構について解析した。とりわけ、ALP発現を制御するSmad1/5/8及びRunx2、そしてSmad1/5/8を制御するRhoA/ROCK経路に着目した。
骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1細胞において、(1)RhoA G-LISA法を用いてS1P/S1PR2経路によるRhoA活性化、(2)western blot法にてS1P/S1PR2/RhoA/ROCK経路によるSmad1/5/8リン酸化亢進、(3) western blot法及びreal-time RT-PCR法にて同経路によるRunx2発現増加が生じることを明らかにした。また、(4)これらの作用はGi非依存性であり、Gi依存性のS1PR1を介した作用とは異なることも示した。一方、マウス初代培養骨芽細胞でも上記(2)及び(3)を確認した。さらに、マウス脛骨を用いて、in vivoにおけるS1Pによる骨芽細胞分化促進作用とS1PR2/RhoA/ROCK経路の関与についてμCTを用いて検討したところ、(5)S1PR2アゴニストによる海綿骨の骨量、骨梁幅、骨梁数の増加に、S1PR2/ROCK経路の一部が関与することを見出した。
本研究で明らかとなったS1P/S1PR2/RhoA/ROCKシグナル伝達経路による骨芽細胞分化促進作用は、骨再生における新しい治療法の開発に繋がる可能性がある。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Sphingosine-1-phosphate/S1PR2-mediated signaling triggers Smad1/5/8 phosphorylation and thereby induces Runx2 expression in osteoblasts (2016)
  • Author(s): Higashi, K., Matsuzaki, E., Hashimoto, Y., Takahashi-Yanaga, F., Takano, A., Anan, H., Hirata, M. and Nishimura, F.
  • Journal Title: Bone Volume: 93 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.bone.2016.09.003
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] スフィンゴシン-1-リン酸による骨芽細胞分化促進メカニズム (2016)
  • Author(s): 松﨑 英津子, 橋本 陽子, 東 克匡, 高野 愛子, 西村 英紀, 阿南 壽
  • Organizer: 第23回日本歯科医学会総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2016-10-21
• [Remarks] 日本骨代謝学会 1st Author 松﨑英津子
  • URL: http://www.jsbmr.jp/1st_author/218_ematsuzaki.html