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The role of pattern recognition receptors in osteoclast differentiation and function

Research Project

Project/Area Number 19K09625
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

Fujita Hirofumi  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (20423288)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小渕 浩嗣  岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (10304297)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords破骨細胞 / ゲノム編集 / マウス / 発生工学 / CRISPR-Cas9 / ノックアウトマウス / 骨の鮮度 / 骨リモデリング / 新規受容体
Outline of Research at the Start

骨リモデリングにおいて骨吸収を担う破骨細胞は、「古い骨」をどのようにして「認識」するのか、未だ解明されていない。一方、マクロファージは、古い細胞組織の除去を、受容体により「認識」して行うことが明らかである。申請者らはこれに着目し、マクロファージと類縁の破骨細胞も、特異的に発現している受容体を、古い骨の認識に利用している仮説を立てた。本申請課題では、古い骨の認識分子を、破骨細胞特異的受容体の中から、同定する。これは、ゲノム編集による候補分子ノックアウトマウスの作製と骨形態の解析、分化破骨細胞の骨吸収能解析により解明する。本研究成果は、破骨細胞の骨認識を標的とした、骨粗鬆症治療薬の開発につながる。

Outline of Final Research Achievements

How osteoclasts recognize old bone remains to be elucidated. We focused on pattern recognition receptors and found that some pattern recognition receptors are specifically expressed on osteoclasts. In this study, we aimed to identify old bone recognition molecules from these pattern recognition receptors. We then generated some knockout mice of candidate molecules in mice by genome editing. Contrary to expectations, disruption of the pattern recognition receptor A gene strongly promoted osteoclast differentiation. This result showed that gene A might contribute to the recognition of new bone.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、遺伝子Aが新しい骨を認識して破骨細胞の形成を抑え、骨吸収を避ける分子である可能性を、世界に先駆けて発見した。このような分子の報告はほとんどなく、この分子を活性化させるような新たな骨粗鬆症治療薬の開発につながる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Dkk3/REIC Deficiency Impairs Spermiation, Sperm Fibrous Sheath Integrity and the Sperm Motility of Mice2022

    • Author(s)
      Xue Ruizhi、Lin Wenfeng、Fujita Hirofumi、Sun Jingkai、Kinoshita Rie、Ochiai Kazuhiko、Futami Junichiro、Watanabe Masami、Ohuchi Hideyo、Sakaguchi Masakiyo、Tang Zhengyan、Huang Peng、Nasu Yasutomo、Kumon Hiromi
    • Journal Title

      Genes

      Volume: 13 Issue: 2 Pages: 285-285

    • DOI

      10.3390/genes13020285

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] UCP1 expression in the mouse adrenal gland is not upregulated by thermogenic conditions2021

    • Author(s)
      Fujita Hirofumi、Habuta Munenori、Hattori Takako、Kubota Satoshi、Kumon Hiromi、Ohuchi Hideyo
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 566 Pages: 184-189

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.013

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] KCNJ13 Gene Deletion Impairs Cell Alignment and Phagocytosis in Retinal Pigment Epithelium Derived from Human-Induced Pluripotent Stem Cells2020

    • Author(s)
      Kanzaki Yuki、Fujita Hirofumi、Sato Keita、Hosokawa Mio、Matsumae Hiroshi、Shiraga Fumio、Morizane Yuki、Ohuchi Hideyo
    • Journal Title

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      Volume: 61 Issue: 5 Pages: 38-38

    • DOI

      10.1167/iovs.61.5.38

    • NAID

      120006869576

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dkk3/REIC, an N-glycosylated Protein, Is a Physiological Endoplasmic Reticulum Stress Inducer in the Mouse Adrenal Gland2020

    • Author(s)
      Fujita, H., Bando, T., Oyadomari, S., Ochiai, K., Watanabe, M., Kumon, H. & Ohuchi, H.
    • Journal Title

      Acta Medica Okayama

      Volume: 74 Issue: 3 Pages: 199-208

    • DOI

      10.18926/AMO/59950

    • NAID

      120006862792

    • URL

      https://ousar.lib.okayama-u.ac.jp/59950

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  • [Journal Article] Fgf10-CRISPR mosaic mutants demonstrate the gene dose-related loss of the accessory lobe and decrease in the number of alveolar type 2 epithelial cells in mouse lung2020

    • Author(s)
      Habuta, M., Yasue, A., Suzuki, K. I. T., Fujita, H., Sato, K., Kono, H., Takayama, A., Bando, T., Miyaishi, S., Oyadomari, S., Tanaka, E. & Ohuchi, H.
    • Journal Title

      PloS one

      Volume: 15 Issue: 10 Pages: e0240333-e0240333

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0240333

    • NAID

      120006959727

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dkk3/REIC, an N-glycosylated protein, is a physiological endoplasmic reticulum stress inducer in the mouse adrenal gland2020

    • Author(s)
      Hirofumi Fujita , Tetsuya Bando , Seiichi Oyadomari , Kazuhiko Ochiai , Masami Watanabe , Hiromi Kumon , Hideyo Ohuchi
    • Journal Title

      Acta Medica Okayama

      Volume: In press

    • NAID

      120006862792

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      2019 Research-status Report
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  • [Journal Article] Localization of the ultraviolet-sensor Opn5m and its effect on myopia-related gene expression in the late-embryonic chick eye.2019

    • Author(s)
      Kato M, Sato K, Habuta M, Fujita H, Bando T, Morizane Y, Shiraga F, Miyaishi S, Ohuchi H.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Rep.

      Volume: 19 Pages: 100665-100665

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2019.100665

    • NAID

      120006733898

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dickkopf3 (Dkk3) is required for maintaining the integrity of secretory vesicles in the mouse adrenal medulla.2019

    • Author(s)
      Habuta M, Fujita H, Sato K, Bando T, Inoue J, Kondo Y, Miyaishi S, Kumon H, Ohuchi H.
    • Journal Title

      Cell Tissue Res.

      Volume: 379 Issue: 1 Pages: 157-167

    • DOI

      10.1007/s00441-019-03113-8

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Dkk3(REIC)ノックアウトマウス副腎の形態学的解析2022

    • Author(s)
      土生田 宗憲、藤田 洋史、佐藤 恵太、板東 哲哉、公文 裕巳、大内 淑代
    • Organizer
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会(2022.3.27-29)
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Cysltr1 変異はリポポリサッカリドによるマウス頭蓋冠の骨破壊に影響しない2022

    • Author(s)
      藤田 洋史、土生田 宗憲、服部 高子、久保田 聡、 大内 淑代
    • Organizer
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会(2022.3.27-29)
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Cysltr1遺伝子変異は破骨細胞分化と炎症性骨破壊に影響しない2021

    • Author(s)
      藤田洋史, 土生田宗憲, 大野充昭, 大橋俊孝, 服部高子, 久保田聡, 大内淑代
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会(2021.11.3-5, 横浜)
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 副腎髄質におけるUCP1タンパク質発現のUCP1レポーターマウスを用いた検証2021

    • Author(s)
      Hirofumi Fujita, Munenori Habuta, Takako Hattori, Satoshi Kubota, Hiromi Kumon, Hideyo Ohuchi
    • Organizer
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Fgf10 モザイク変異体における四肢骨格と肺胞細胞の解析2021

    • Author(s)
      土生田宗憲、泰江章博、鈴木賢一、藤田洋史、佐藤恵太、高山鮎子、板東哲哉、親泊政一、田中栄二、大内淑代
    • Organizer
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] KCNJ13遺伝子欠損がヒト多能性幹細胞由来網膜色素上皮細胞の貪食能に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      神﨑勇希,藤田洋史, 佐藤恵太, 細川海音, 松前洋, 白神史雄, 森實祐基, 大内淑代
    • Organizer
      第124回日本眼科学会総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Cysltr1ノックアウトマウスを用いたシステイニルロイコトリエン受容体1の骨粗鬆症モデルにおける機能解明2020

    • Author(s)
      藤田洋史、安藤碧、土生田宗憲、服部髙子、久保田聡、大内淑代
    • Organizer
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ゲノム編集Fgf10モザイク変異体の遺伝子型と表現型解析2020

    • Author(s)
      土生田 宗憲, 泰江 章博, 鈴木 賢一, 藤田 洋史, 高山 鮎子, 佐藤 恵太, 板東 哲哉, 親泊 政一, 田中 栄二, 大内 淑代
    • Organizer
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] グルタチオンは破骨細胞形成と炎症性骨破壊を促進する2019

    • Author(s)
      藤田 洋史, 越智正彦, 大野 充昭,青山 絵理子, 荻野哲也, 大内 淑代
    • Organizer
      第72回日本酸化ストレス学会学術集会
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  • [Presentation] ゲノム編集によるシステイニルロイコトリエン受容体遺伝子 cysltr1 ノックアウトマウスの作製 -骨疾患における機能解明-2019

    • Author(s)
      藤田洋史、安藤碧、土生田宗憲、服部髙子、久保田聡、大内淑代
    • Organizer
      日本解剖学会 第74回中国・四国支部学術集会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Higher amount of the Fgf10 gene product is required for the accessory lobe formation and type 2 alveolar cell differentiation in the mouse lung as revealed by Fgf10-mosaic mutants generated by genome-editing2019

    • Author(s)
      Munenori Habuta, Akihiro Yasue, Ken-ichi T Suzuki, Hirofumi Fujita, Tetsuya Bando, Keita Sato, Seiichi Oyadomari, Eiji Tanaka, Hideyo Ohuchi
    • Organizer
      第59回 先天異常学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-11-20  

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