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Elucidation of the regulatory mechanism of osteoclast migration into cortical bone

Research Project

Project/Area Number 19K24056
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0906:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
Research InstitutionOkayama University of Science

Principal Investigator

Kajikawa Shuhei  岡山理科大学, 獣医学部, 助教 (60846848)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsProfilin-1 / 破骨細胞 / 骨粗鬆症 / 分枝状アクチン線維 / 分枝状アクチン線維形成 / Profilin1 / 細胞遊走 / 皮質骨 / ラメリポディア
Outline of Research at the Start

骨粗鬆症は高齢化と切り離せない要因による骨代謝バランスの崩壊を原因とし、超高齢社会である日本では約10人に1人が骨粗鬆症罹患者である。その治療には主に破骨細胞の細胞死や形成不全を誘導するビスホスホネート製剤が用いられ、海綿骨量増加に大きな効果を発揮している。しかしながら、ビスホスホネート製剤の長期連用により主に皮質骨からなる大腿骨骨幹部に骨折が生じることが報告され、皮質骨の制御機構の解明が急務となっている。本研究では、細胞骨格制御因子の破骨細胞特異的欠損マウスを用いて、その制御機構の解明を目指す。本研究成果は骨生物学の基盤となる知識の提供と骨疾患治療薬開発につながる基盤研究となる。

Outline of Final Research Achievements

Osteoporosis, which is caused by a disruption in the balance of bone metabolism, affects about one in ten people in Japan. While bisphosphonates are most commonly used for osteoporosis treatment, it has been reported that prolonged use of bisphosphonates lead to fractures in the femoral diaphysis, which is mainly composed of cortical bone. Therefore, regulatory mechanisms of osteoclast differentiation, function and migration in cortical bone urgently need to be elucidated.
In this study, we focused on Profilin-1, a regulator of actin polymerization, to analyze how osteoclast migration is regulated. Our data indicate Profilin-1 negatively controls osteoclast migration by suppressing the protrusive structures based on branched actin filaments and provides a new therapeutic target for osteopenia.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

加齢と切り離すことのできない骨粗鬆症は超高齢化社会にある日本では約10人に1人が罹患する。その治療にはビスホスホネート製剤がしばしば第一選択薬となるが、長期間の使用で主に皮質骨より構成される長管骨骨幹部の骨折リスクが上がることが知られており、未だ明確にされていない皮質骨量・質の制御機構解明が急がれている。本研究では皮質骨への破骨細胞浸潤制御に関わる可能性のある機構を明らかにし、骨量低下の新たな症治療ターゲット候補を提示した。

Report

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

    (2 results)

All 2022 2020

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

  • [Journal Article] Profilin-1 negatively controls osteoclast migration by suppressing the protrusive structures based on branched actin filaments2022

    • Author(s)
      Kajikawa Shuhei、Ezura Yoichi、Izu Yayoi、Nakashima Kazuhisa、Noda Masaki、Nifuji Akira
    • Journal Title

      Journal of Bone and Mineral Metabolism

      Volume: 未定 Issue: 4 Pages: 561-570

    • DOI

      10.1007/s00774-022-01320-y

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分枝状アクチン線維形成抑制を標的とする骨吸収抑制戦略-Profilin1遺伝子欠損マウスの検討から-2020

    • Author(s)
      梶川修平、伊豆弥生、中嶋和久、二藤彰、江面陽一
    • Organizer
      第38回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-09-03   Modified: 2023-01-30  

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