• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Neutrigenomics studies on endochondral ossification and articular cartilage mainteinance/regeneration

Research Project

Project/Area Number 17K19757
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Oral Science and related fields
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

TAKIGAWA Masaharu  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (20112063)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 青山 絵理子  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (10432650)
星島 光博  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (30736567)
久保田 聡  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (90221936)
西田 崇  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (30322233)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords軟骨 / ニュートリゲノミクス / CCNタンパク質 / CCN2/CTGF / CCN3/Nov / 代謝 / 糖質 / アミノ酸 / S-アデノシルメチオニン / 軟骨細胞 / CCN2 / 細胞増殖 / 細胞分化 / プロテオグリカン / ポリアミン / メチルグリオキサール / メラトニン / 成長板 / 解糖系 / セロトニン / 関節軟骨 / 栄養 / 遺伝子発現
Outline of Final Research Achievements

In this study we found the followings. (1) Glucose and its metabolite methyglyoxal regulated gene expression of endochondral ossification genetic factor CCN2 and articular cartilage maintenance factor CCN3 in chondrocytic HCS-2/8 cells. (2) A tryptophan metabolite serotonin regulated gene expression of CCN2 in chondrocytes and another metabolite melatonin was involved in cartilage growth and development. (3) CCN2 mediated not only low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS)-stimulated expression of the differentiated phenotype of chondrocytes, but also LIPUS-inhibited adipocyte differentiation of undifferentiated mesenchymal stem cells, showing that gene expression of CCN2 could be an important target and marker of cartilage nutrigenomics.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、骨格の成長・再生に重要なCCN2およびCCN3遺伝子の発現制御研究を中心に、軟骨基質・分化マーカー遺伝子も対象遺伝子として、一方、グルコースおよびその代謝産物メチルグリオキサール並びにアミノ酸代謝物セロトニン、メラトニンおよびS-アデノシルメチオニンを栄養・代謝物の対象として、軟骨代謝研究に「ニュートリゲノミクス」という新概念が導入可能な事例を相当数示すことができた。即ち、分子生物学に偏重していた軟骨代謝学を大きく変革し得る新学問領域を開拓する礎を築くことに成功した点でその学術的意義は大きい。また、これらの成果は栄養・代謝物の重要性を再認識させることにも繋がり社会的的意義も大きい。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (52 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (42 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 4 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Suppression of adipocyte differentiation by low-intensity pulsed ultrasound via inhibition of insulin signaling and promotion of CCN family protein 22020

    • Author(s)
      Nishida T, Nagao Y, Hashitani S, Yamanaka N, Takigawa M, Kubota S
    • Journal Title

      Journal of Cellular Biochemistry

      Volume: - Issue: 12 Pages: 29680-29680

    • DOI

      10.1002/jcb.29680

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Possible reparative effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on injured meniscus.2019

    • Author(s)
      Kamatsuki, Y, Aoyama, E., Furimatsu, T., Miyazawa, S., Maehara, A., Yamanaka, N., Nishida, T., Kubota, S., Ozaki, T., Takigawa, M
    • Journal Title

      J. Cell Commun. Signal.

      Volume: 13 Issue: 2 Pages: 193-207

    • DOI

      10.1007/s12079-018-0496-9

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CCN2/CTGF binds the small leucine rich proteoglycan protein Tsukushi2019

    • Author(s)
      Ohta K., Aoyama E., Ahmad SAI, Ito N., Anam MB, Kubota S. and Takigawa M
    • Journal Title

      Journal of Cell Communication and Signaling

      Volume: 13(1) Issue: 1 Pages: 113-118

    • DOI

      10.1007/s12079-018-0487-x

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Circadian production of melatonin in cartilage modifies rhythmic gene expression2019

    • Author(s)
      Fu Shanqi、Kuwahara Miho、Uchida Yoko、Kondo Sei、Hayashi Daichi、Shimomura Yuji、Takagaki Asami、Nishida Takashi、Maruyama Yusuke、Ikegame Mika、Hattori Atsuhiko、Kubota Satoshi、Hattori Takako
    • Journal Title

      Journal of Endocrinology

      Volume: 241 Issue: 2 Pages: 161-173

    • DOI

      10.1530/joe-19-0022

    • NAID

      120006801909

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Metabolic regulation of the CCN family genes by glycolysis in chondrocytes2018

    • Author(s)
      Akashi S, Nishida T, El-Seoudi A, Takigawa M, Iida S, Kubota S.
    • Journal Title

      Journal of Cell Communication and Signaling

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 245-252

    • DOI

      10.1007/s12079-017-0420-8

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An early history of CCN2/CTGF research: the load to CCN2 via hcs24, ctgf, ecogenin and regenerin2017

    • Author(s)
      Takigawa M
    • Journal Title

      J Cell Commun. Signal.

      Volume: 12(1) Issue: 1 Pages: 253-264

    • DOI

      10.1007/s12079-017-0414-6

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulatory mechanism of CCN2 production by serotonin (5-HT) via 5-HT2A and 5-HT2B receptors in chondrocytes.2017

    • Author(s)
      Hori A, Nishida T, Takashiba S, Kubota S, Takigawa M.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 12 Issue: 11 Pages: e0188014-e0188014

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0188014

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Role of CCN2 produced by osteocytes in bone remodeling2019

    • Author(s)
      Nishida, T., Kubota, S., Yokoi, H., Mukoyama, M., Takigawa, M.
    • Organizer
      The 10th International Workshop of CCN Family of Genes
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Long noncoding RNAs that regulate CCN22019

    • Author(s)
      Kubota, S., Ishikawa, T., Mizukawa, T., Kondo, S., El-Seoudi, A., Nishida, T., Hattori, T., Kawata, K., Furumatsu, T., Takarada, T., Ono, M., Takigawa, M.
    • Organizer
      The 10th International Workshop of CCN Family of Genes
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 低出力性パルス超音波(LIPUS)による脂肪細胞分化の抑制機構の解明2019

    • Author(s)
      西田 崇、長尾有里香、橋谷智子、山中信康、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第11回日本CCNファミリー研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 癌抑制遺伝子PDGFRLはCCN2、CCN3による軟骨細胞増殖と分化の制御を抑制する2019

    • Author(s)
      河田かずみ、久保田聡、滝川正春
    • Organizer
      第11回日本CCNファミリー研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 低出力性パルス超音波(LIPUS)による脂肪細胞分化の多面的抑制機構2019

    • Author(s)
      西田 崇、長尾有里香、橋谷智子、山中信康、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 低出力パルス超音波(LIPUS)の半月板修復効果とその作用機序 -CCN2/CTGFの関与2019

    • Author(s)
      青山絵理子、西田 崇、久保田聡、滝川正春
    • Organizer
      第61回歯科基礎医学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂肪細胞分化に対する低出力パルス超音波(LIPUS)の抑制メカニズムの解明2019

    • Author(s)
      橋谷智子、西田 崇、長尾有里香、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第61回歯科基礎医学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 癌抑制遺伝子PDGFRLはCCN2、CCN3のデコイ受容体として軟骨細胞増殖と分化を制御する2019

    • Author(s)
      河田かずみ、久保田聡、滝川正春
    • Organizer
      第37回日本骨代謝学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Angiotensin IIによる軟骨変性作用とそのCCN2による制御機構2019

    • Author(s)
      西田 崇、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第37回日本骨代謝学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Circadian production of melatonin in cartilage infuluences chondrocyte rhythmic gene expression2019

    • Author(s)
      Fu, S., Kuwahara, M., Uchida, Y., Kondo, S., Nishida, T., Ikegame, M., Kubota, S., Hattori, T.
    • Organizer
      第37回日本骨代謝学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 軟骨細胞は加齢にともなってCCN3を高発現し、その過剰発現は軟骨加齢を促進する2019

    • Author(s)
      桑原実穂、武内聡子、近藤 星、Fu, S., 大野充昭、古松毅之、中田英二、滝川正春、久保田聡、服部高子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 軟骨細胞の分化過程におけるCCN2の発現変動の意義2019

    • Author(s)
      村瀬友里香、青山絵理子、鈴木康弘、佐々木朗、久保田聡、佐藤靖史、滝川正春
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] CCN2、CCN3による軟骨細胞増殖と分化の制御を抑制する癌抑制遺伝子PDGFRL2019

    • Author(s)
      河田かずみ、久保田聡、滝川正春
    • Organizer
      第40回岡山歯学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] フッ素イオンによるCCNファミリー遺伝子の制御2019

    • Author(s)
      水川朋美、西田 崇、明石 翔、堀 彩花、高柴正悟、上岡 寛、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第40回岡山歯学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] CCN3は軟骨細胞の加齢に伴い発現上昇し、過剰発現は軟骨加齢を促進する2019

    • Author(s)
      桑原実穂、武内聡子、近藤 星、Fu Shanqi, 大野充昭、古松毅之、中田英二、滝川正春、久保田聡、服部高子
    • Organizer
      第40回岡山歯学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 軟骨細胞におけるCCNファミリー遺伝子のエネルギー代謝による制御。2019

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      第32回日本軟骨代謝学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨細胞におけるAngiotensin IIの産生調節とその作用2019

    • Author(s)
      西田 崇、明石 翔、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第32回日本軟骨代謝学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Palovarotene, the Selective Agonist for Nuclear Retinoic Acid Receptor Gamma, Inhibits Proteoglycan Production and Decreases Tumor Mass Size in Chondrosarcoma Cell Line Cells.2019

    • Author(s)
      William Shield, Yang Dan, Ashley Cellini, Masaharu Takigawa, Masahiro Iwamoto, Vincent Y Ng, Motomi Enomoto-Iwamoto
    • Organizer
      The annual meeting of Osteopaedic Research Society
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regenerative repairing effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on meniscus2019

    • Author(s)
      Yusuke Kamatsuki, Eriko Aoyama, Takayuki Furumatsu, Shinichi Miyazawa, Ami Maehara, Takashi Nishida, Satoshi Kubota, Masaharu Takigawa, Toshifumi Ozaki
    • Organizer
      The annual meeting of Osteopaedic Research Society
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Palovarotene, the Selective Agonist for Nuclear Retinoic Acid Receptor Gamma, Inhibits Glycosaminoglycan Production and Decreases Tumor Mass Size in a Chondrosarcoma Cell Line both in vitro and in vivo.2019

    • Author(s)
      William Shield, Yang Dan, Ashley Cellini, Masaharu Takigawa, Masahiro Iwamoto, Motomi Iwamoti, Vincent Y Ng
    • Organizer
      The 2019 American Academy of Orthopaedic Surgeons (AAOS) Annual Meeting
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fibroblast Growth Factor 1 (FGF-1) impinges on Chondrocyte Degradation in OA through Matrix Metalloproteinase 13 (MMP-13) and Connective Tissue Growth Factor (CCN2)2019

    • Author(s)
      El-Seoudi A, Abd El Kader T, Nishida T, Aoyama E, Eguchi T, Takigawa M, Kubota S.
    • Organizer
      The 2018 American Society Bone and Mineral Research (ASBMR) annual meeting
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fibroblast Growth Factor 1 (FGF-1) impinges on Chondrocyte Degradation in OA through Matrix Metalloproteinase 13 (MMP-13) and Connective Tissue Growth Factor (CCN2).2019

    • Author(s)
      El-Seoudi, A., Abd El Kader, T., Nishida, T., Aoyama, E., Eguchi, T., Takigawa, M. and Kubota, S.
    • Organizer
      The 2018 ASBMR Symposium: Skeletal Contributions to Joint Degeneration and Osteoarthritis
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御2018

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      第36回日本骨代謝学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] LIPUSが半月板に与える効果。2018

    • Author(s)
      釜付祐輔、青山絵理子、古松毅之、前原亜美、山中信康、西田 崇、久保田聡、尾崎敏文、滝川正春
    • Organizer
      第50回日本結合組織学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 局所性Renin-Angiotensin System を介したAngiotensin IIが軟骨基質産生に与える影響。2018

    • Author(s)
      西田 崇、堀 綾花、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第36回日本骨代謝学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御。2018

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、Abdellatif El-Seoudi、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      第10回日本CCNファミリー研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] LIPUSによる半月板修復効果の検討。2018

    • Author(s)
      釜付祐輔、青山絵理子、古松毅之、前原亜美、山中信康、西田 崇、久保田聡、尾﨑敏文、滝川正春
    • Organizer
      第10回日本CCNファミリー研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨細胞によるCCN2とMMP9産生に対するアンジオテンシンIIの作用。2018

    • Author(s)
      西田 崇、堀 彩花、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第10回日本CCNファミリー研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Catabolic Effects of FGF-1 on Chondrocytes through MMP-13 and CCN2: Possible role in Osteoarthritis.2018

    • Author(s)
      El-Seoudi A, Abd El Kader T, Nishida T, Aoyama E, Eguchi T, Takigawa M, Kubota S
    • Organizer
      The 2018 Osteoarthritis Research Society International (0ARSI) Congress
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 培養軟骨細胞においてアンジオテンシン II は CCN2 と MMP9 の産生を制御する。2018

    • Author(s)
      西田 崇、堀 彩花、滝川正春、久保田聡
    • Organizer
      第60回歯科基礎医学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御。2018

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、Abdellatif El-Seoudi、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      第91回日本生化学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Circadian production of melatonin and its receptors in cartilage influences chondrocyte rhythmic gene expression.2018

    • Author(s)
      Shanqi Fu、桑原実穂、内田瑶子、林 大智、下村侑司、高垣安紗美、西田 崇、丸山雄介、池亀美華、服部淳彦、服部高子、久保田聡
    • Organizer
      第91回日本生化学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] CCN2-VaSH1-SOD2 axisによる軟骨細胞終末文化における細胞死の制御。2018

    • Author(s)
      村瀬友里香、青山絵理子、鈴木康弘、佐々木朗、久保田聡、佐藤靖史、滝川正春
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御2018

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      第31回日本軟骨代謝学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Small compounds that turn on CCN family genes2017

    • Author(s)
      Kubota, S., Hara, E. S., Akashi, S., Ono, M., Nishida, T., Hattori, T., Kuboki, T., Takigawa M.
    • Organizer
      The Ninth International Workishop on the CCN Family of Genes
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞外情報を統合するCCNファミリー遺伝子の糖代謝を介した制御2017

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      第58回日本生化学会中国・四国支部例会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 関節・成長板軟骨細胞におけるセロトニン (5-HT)によるCCN2産生の差別的制御メカニズム2017

    • Author(s)
      堀 綾花、西田 崇、高柴正悟、久保田聡、滝川正春
    • Organizer
      第35回日本骨代謝学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞外情報を統合するCCNファミリー遺伝子の糖代謝を介した制御2017

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      第9回日本CCNファミリー研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨細胞におけるセロトニンによるCCN2の産生制御機構の解明2017

    • Author(s)
      堀 綾花、西田 崇、高柴正悟、久保田聡、滝川正春
    • Organizer
      第9回日本CCNファミリー研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨細胞におけるCCN3遺伝子の糖代謝を介した制御2017

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      第38回岡山歯学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞外情報を統合するCCNファミリー遺伝子の糖代謝を介した制御2017

    • Author(s)
      明石 翔、西田 崇、El-Seoudi A、滝川正春、飯田征二、久保田聡
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会 第40回日本分子生物学会 第90回日本生化学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 軟骨組織におけるメラトニン合成とその受容体発現は概日リズムを持ち、軟骨細胞の代謝に影響を及ぼす2017

    • Author(s)
      服部高子、Shanqi Fu、桑原実穂、内田瑶子、近藤 星、林 大智、下村 侑司、高垣安紗美、西田 崇、丸山 雄介、池亀 美華、服部 淳彦、久保田 聡
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会 第40回日本分子生物学会 第90回日本生化学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 岡山大学歯学部先端領域研究センター ARCOCS

    • URL

      http://www.dent.okayama-u.ac.jp/arcocs/

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 岡山大学歯学部先端領域研究センター(ARCOCS)

    • URL

      http://www.dent.okayama-u.ac.jp/arcocs/

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 岡山大学歯学部先端領域研究センター(ARCOCS)

    • URL

      http://www.dent.okayama-u.ac.jp/arcocs/

    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-07-21   Modified: 2021-02-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi