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Elucidation of the molecular mechanism of bone morphological changes induced by exercise load

Research Project

Project/Area Number 18K09126
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionUniversity of Occupational and Environmental Health, Japan

Principal Investigator

Menuki Kunitaka  産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (00609216)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsTRPVチャネル / DXA法 / マイクロCT / 初代骨髄細胞培養 / 骨形態計測 / 尾部懸垂 / TRPV / DXA / μCT / RT-PCR / microCT / 骨代謝 / メカニカルストレス
Outline of Final Research Achievements

In this study, the OXT system in the hypothalamo-neurohypophysial and hypothalamo-spinal pathway was surveyed using a rat neuropathic pain model induced by partial sciatic nerve ligation (PSL). In the present study, we used transgenic rats expressing an OXT-monomeric red fluorescent protein 1 (mRFP1) fusion gene. In a neuropathic pain model, mechanical allodynia was observed, and glial cell activation was also confirmed via immunohistochemistry. In this neuropathic pain model, a significant increase in the OXT-mRFP1 expression was observed in the PP, the SON, mPVN, and pPVN. Furthermore, OXT-mRFP1 granules with positive fluorescent reaction were remarkably increased in laminae I and II of the ipsilateral dorsal horn. Although the plasma concentrations of OXT did not significantly change, a significant increase of the mRNA levels of OXT and mRFP1 in the SON, mPVN, and pPVN were observed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年骨粗鬆症が健康寿命を障害すると認識され骨粗鬆症の発症機序に基づいた新規治療薬が開発されている。非選択的陽イオンチャネルであるTRPV1およびTRPV4チャネルは破骨細胞と骨芽細胞に発現しこれらの分化に関与するが、TRPV1 KOやTRPV4 KOに加えて二重ノックアウト(DKO)マウスを用いて骨吸収系の抑制と骨形成系の亢進が同時に起こることを明らかにした。既存の治療薬のような骨吸収系の抑制や骨形成系の促進のみの薬剤と比較して、より強力な骨粗鬆症治療が可能となる新規創薬につながる研究で、意義のある研究であると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Transient receptor potential vanilloid 1 and 4 double knockout leads to increased bone mass in mice2020

    • Author(s)
      Nishimura Haruki、Kawasaki Makoto、Tsukamoto Manabu、Menuki Kunitaka、Suzuki Hitoshi、Matsuura Takanori、Baba Kazuhiko、Motojima Yasuhito、Fujitani Teruaki、Ohnishi Hideo、Yamanaka Yoshiaki、Kosugi Kenji、Okada Yasuaki、Tokuda Kotaro、Tajima Takafumi、Yoshioka Toru、Okimoto Nobukazu、Ueta Yoichi、Sakai Akinori
    • Journal Title

      Bone Reports

      Volume: 12 Pages: 100268-100268

    • DOI

      10.1016/j.bonr.2020.100268

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Performance of two bone substitutes of novel cotton-like β-TCP/PDLGA and granular β-TCP on bone regeneration in the femoral bone defect of the Beagle dogs2020

    • Author(s)
      Okada Yasuaki、Yamanaka Yoshiaki、Menuki Kunitaka、Zenke Yukichi、Tsukamoto Manabu、Tajima Takafumi、Kosugi Kenji、Kawasaki Makoto、Nakamura Eiichiro、Toyota Naoka、Kawabe Yasuhiro、Sakai Akinori
    • Journal Title

      Bone Reports

      Volume: 13 Pages: 100718-100718

    • DOI

      10.1016/j.bonr.2020.100718

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Long-term outcomes of metacarpal fractures surgically treated using bioabsorbable plates: a retrospective study2020

    • Author(s)
      Kosugi Kenji、Zenke Yukichi、Tajima Takafumi、Yamanaka Yoshiaki、Menuki Kunitaka、Sakai Akinori
    • Journal Title

      BMC Musculoskeletal Disorders

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 817-817

    • DOI

      10.1186/s12891-020-03841-x

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 指尖部損傷に対する母指球皮弁での治療2020

    • Author(s)
      平澤英幸, 善家雄吉, 目貫邦隆, 田島貴文, 酒井昭典
    • Journal Title

      整形・災害外科

      Volume: 63 Pages: 1241-1245

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cortical bone loss due to skeletal unloading in aldehyde dehydrogenase 2 gene knockout mice is associated with decreased PTH receptor expression in osteocytes.2018

    • Author(s)
      Tajima Takafumi, Menuki Kunitaka, Okuma Kayoko Furukawa, Tsukamoto Manabu, Fukuda Hokuto, Okada Yasuaki, Kosugi Kenji, Yamanaka Yoshiaki, Uchida Soshi, Sakai Akinori
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 110 Pages: 254-266

    • DOI

      10.1016/j.bone.2018.02.020

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence on the bone mineral density and bone metabolism marker after the interruption and reinitiation of monthly minodronate therapy in postmenopausal women with osteoporosis.2018

    • Author(s)
      Okimoto Nobukazu, Arita Shinobu, Akahoshi Shoji, Baba Kenji, Fukuhara Shito, Ishikura Toru, Yoshioka Toru, Fuse Yoshifumi, Okamoto Ken, Menuki Kunitaka, Sakai Akinori
    • Journal Title

      Osteoporos Sarcopenia

      Volume: 4 Issue: 2 Pages: 61-68

    • DOI

      10.1016/j.afos.2018.05.001

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 小児橈骨遠位1/3骨幹部骨折の再転位・骨癒合に影響を及ぼす因子の解析2020

    • Author(s)
      目貫 邦隆, 花石 源太郎, 渡嘉敷 卓也, 辻 正二 岡部 聡
    • Organizer
      第63回日本手外科学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本人閉経後女性の橈骨遠位端骨折患者における血清25(OH)D濃度と握力および骨密度との関連2020

    • Author(s)
      田島 貴文, 小杉 健二, 山中 芳亮, 善家 勇吉, 目貫 邦隆, 酒井 昭典
    • Organizer
      第63回日本手外科学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 当院における指尖部損傷に対する母指球皮弁形成術の実際2020

    • Author(s)
      小杉 健二, 善家 雄吉, 目貫 邦隆, 山中 芳亮, 田島 貴文, 酒井 昭典
    • Organizer
      第63回日本手外科学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 橈骨遠位端骨折に対する掌側ロッキングプレート固定後の抜釘の必要性について 術後FPL断裂の観点から2020

    • Author(s)
      小杉 健二, 善家 雄吉, 岡田 祥明, 山中 芳亮, 目貫 邦隆, 酒井 昭典
    • Organizer
      第63回日本手外科学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Transient Receptor Potential Vanilloid (TRPV) 1/4両遺伝子欠損マウスでは野生型マウスと比較して骨量が多い2019

    • Author(s)
      西村春来 川﨑展 目貫邦隆 山中芳亮 鈴木仁士 松浦孝紀 塚本学 小杉健二 上田陽一 酒井昭典
    • Organizer
      第39回日本骨形態計測学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 地域住民を対象とした骨密度およびロコモ検診による骨粗鬆症啓発活動の試み2018

    • Author(s)
      目貫邦隆、山中芳亮、田島貴文、中村英一郎、酒井昭典
    • Organizer
      第20回日本骨粗鬆症学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 日本人中高齢女性における アルデヒド脱水素酵素2(ALDH2)活性型が 大腿骨形態および海綿骨スコア(TBS)に与える影響2018

    • Author(s)
      田島 貴文、目貫 邦隆、平澤 英幸、村田 洋一 、山中 芳亮、佐羽内 研、川﨑 展、酒井 昭典
    • Organizer
      第20回日本骨粗鬆症学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] アルデヒド脱水素酵素2(Aldh2)遺伝子欠損マウスは、メカニカルストレスによる変形性関節症モデルで関節軟骨変性が促進する2018

    • Author(s)
      岡田祥明、目貫邦隆、山中芳亮、小杉健二、田島貴文、福田北斗、大隈佳世子、高田真一朗、中村英一郎、酒井昭典
    • Organizer
      第36回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] アルデヒド脱水素酵素2 (Aldh2) 遺伝子欠損マウスは、骨髄細胞のp21を介する細胞周期調節の障害により、成長期のクライミング運動による海綿骨骨量増加が抑制される2018

    • Author(s)
      大隈佳世子、目貫邦隆、塚本学、田島貴文、福田北斗、岡田祥明、小杉健二、森俊陽、酒井昭典
    • Organizer
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] アルデヒド脱水素酵素2遺伝子欠損マウスの非荷重環境下における皮質骨量減少は、骨細胞のPTH受容体発現低下に関連する2018

    • Author(s)
      田島貴文、目貫邦隆、大隈佳世子、塚本学、福田北斗、岡田祥明、酒井昭典
    • Organizer
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 卵巣摘除による骨粗鬆症マウスにおいてアルデヒド脱水素酵素2 (Aldh2)遺伝子欠損は副甲状腺ホルモン投与による骨量増加効果を増強させる2018

    • Author(s)
      小杉健二、目貫邦隆、田島貴文、大隈佳世子、福田北斗、塚本学、酒井昭典
    • Organizer
      第38回日本骨形態計測学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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