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Regulatory mechanisms of proliferation and differentiation in osteoblasts by glycosphingolipids

Research Project

Project/Area Number 20K09899
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57010:Oral biological science-related
Research InstitutionAichi Gakuin University

Principal Investigator

HAMAMURA Kazunori  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (00422767)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 戸苅 彰史  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (80126325)
近藤 久貴  愛知学院大学, 歯学部, 講師 (40469002)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsスフィンゴ糖脂質 / 骨芽細胞 / 増殖
Outline of Research at the Start

スフィンゴ糖脂質が生体の調節機構に重要な役割を果たすことや、神経疾患や癌などの種々の疾患に関与していることが明らかにされている。申請者も、骨芽細胞にグロボ系スフィンゴ糖脂質Gb4が発現しており、その糖脂質がノックアウトされたマウスでは、骨形成が抑制されることを明らかにした。しかし、その糖脂質が、どのようなメカニズムで骨芽細胞の増殖または、分化を制御しているのかについては不明である。そこで、本研究において、Gb4による骨芽細胞増殖または、分化の制御メカニズムを解明するとともに、その糖脂質による骨再生治療への新規アプローチの可能性を検討し、糖脂質を用いた新規骨再生治療薬の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

We demonstrated glycosphingolipids GD1a and Gb4 (globoside) were expressed in osteoblasts, and the proliferation was suppressed in the osteoblasts derived from their glycolipids-deficient mice. Suppression of biosynthesis of glycosphingolipids by inhibition of glucosylceramide synthase resulted in the attenuation of the osteoblast’s proliferation. As the molecular mechanisms, angiopoietin-like 6 (Angptl6) is involved in the osteoblast’s proliferation by the glycosphingolipids. Furthermore, we demonstrated the bone formation was suppressed in the mice lacking GD1a.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スフィンゴ糖脂質が骨芽細胞に発現しているという報告はあったが、それらの糖脂質が、骨芽細胞の増殖に及ぼす影響、さらには、そのメカニズムについてはほとんど明らかになっていなかった。本研究において、骨芽細胞に発現するスフィンゴ糖脂質がその増殖を制御していることを細胞および個体レベルで明らかにし、そのメカニズムも解明した点で学術的に意義がある。また、本研究により、今後、スフィンゴ糖脂質を標的とすることにより、骨形成促進を促すような治療法の開発の一助となる可能性がある点でも社会的な意義は大きい。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Attenuation of Bone Formation through a Decrease in Osteoblasts in Mutant Mice Lacking the GM2/GD2 Synthase Gene2022

    • Author(s)
      Sasaki Eri、Hamamura Kazunori、Mishima Yoshitaka、Furukawa Koichi、Nagao Mayu、Kato Hanami、Hamajima Kosuke、Sato Takuma、Miyazawa Ken、Goto Shigemi、Togari Akifumi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 16 Pages: 9044-9044

    • DOI

      10.3390/ijms23169044

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Signaling domains of cancer-associated glycolipids. Tribute to Professor Sen-itiroh Hakomori2022

    • Author(s)
      Furukawa, K., Ohmi, Y., Hamamura, K., Kondo, Y., Ohkawa, Y., Kaneko, K., Hashimoto, N., Farhana, Y., Bhuiyan, R.H., Tajima, O., Furukawa, K.
    • Journal Title

      Glycoconj. J.

      Volume: 39 Issue: 2 Pages: 145-155

    • DOI

      10.1007/s10719-022-10051-1

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ganglioside GD2 Enhances the Malignant Phenotypes of Melanoma Cells by Cooperating with Integrins.2021

    • Author(s)
      Yesmin, F., Bhuiyan, R.H., Ohmi, Y., Yamamoto, S., Kaneko, K., Ohkawa, Y., Zhang, P., Hamamura, K., Cheung, N-K.V., Kotani, N., Honke, K., Okajima, T., Kambe, M., Tajima, O., Furukawa, K., Furukawa, K.
    • Journal Title

      Int. J. Mol. Sci.

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 423-442

    • DOI

      10.3390/ijms23010423

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Contribution of glucosylceramide synthase to the proliferation of mouse osteoblasts2021

    • Author(s)
      Mishima, Y., Hamamura, K., Kato, H., Furukawa, K., Tashima, Y., Okajima, T., Kondo, H., Sato, T., Miyazawa, K., Goto, S., Togari, A.
    • Journal Title

      In Vivo

      Volume: 35 Issue: 6 Pages: 3111-3123

    • DOI

      10.21873/invivo.12606

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Guanabenz inhibits alveolar bone resorption in a rat model of periodontitis2021

    • Author(s)
      Muramatsu Ryujiro、Sato Takuma、Hamamura Kazunori、Miyazawa Ken、Takeguchi Atsushi、Tabuchi Masako、Togari Akifumi、Goto Shigemi
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 147 Issue: 3 Pages: 294-304

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.08.003

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Suppression of alveolar bone resorption by salubrinal in a mouse model of periodontal disease2021

    • Author(s)
      Kimura Fumika、Miyazawa Ken、Hamamura Kazunori、Tabuchi Masako、Sato Takuma、Asano Yuichiro、Kako Shunsuke、Aoki Yuki、Sugita Yoshihiko、Maeda Hatsuhiko、Togari Akifumi、Goto Shigemi
    • Journal Title

      Life Sciences

      Volume: 284 Pages: 119938-119938

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2021.119938

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lewis y Expressed in Oral Squamous Cell Carcinoma Attenuates Malignant Properties via Down-regulation of EGF Signaling2021

    • Author(s)
      Hotta H, Hamamura K, Shibuya H, Ohmi Y, Furukawa K, Furukawa K
    • Journal Title

      Anticancer Res.

      Volume: 41 Issue: 4 Pages: 1821-1830

    • DOI

      10.21873/anticanres.14948

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] GM2/GD2合成酵素遺伝子欠損による骨形成の抑制2022

    • Author(s)
      佐々木恵理、三島好貴、加藤花観、佐藤琢麻、宮澤健、後藤滋巳、濵村和紀
    • Organizer
      第58回日本口腔組織培養学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] GM2/GD2合成酵素遺伝子欠損による骨代謝への影響2022

    • Author(s)
      佐々木恵理、濵村和紀、三島好貴、加藤花観、佐藤琢麻、宮澤健、後藤滋巳
    • Organizer
      第81回日本矯正歯科学会学術大会
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  • [Presentation] グロボシド(Gb4)は骨芽細胞の増殖に関与する2022

    • Author(s)
      加藤花観、佐藤琢麻、宮澤健、後藤滋巳、濵村和紀
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      第42回日本歯科薬物療法学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ガングリオシドの発現パターンは骨芽細胞の増殖を制御する2022

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      長尾麻由、佐々木恵理、三島好貴、佐藤琢麻、宮澤健、後藤滋巳、濵村和紀
    • Organizer
      第42回日本歯科薬物療法学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] GM2/GD2合成酵素遺伝子欠損マウスでは骨形成が低下する2022

    • Author(s)
      佐々木恵理、三島好貴、佐藤琢麻、宮澤健、後藤滋巳、濵村和紀
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] グルコシルセラミド合成酵素がAngptl6を介してマウス骨芽細胞の増殖を調節する2022

    • Author(s)
      三島好貴、濵村和紀
    • Organizer
      第30回硬組織再生生物学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] グルコシルセラミド合成酵素はマウス骨芽細胞増殖促進に関与する2022

    • Author(s)
      三島好貴、濵村和紀
    • Organizer
      第141回日本薬理学会近畿部会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 肝代謝に関わる薬物相互作用のメカニズム2022

    • Author(s)
      濵村和紀
    • Organizer
      第31回日本有病者歯科医療学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] スフィンゴ糖脂質はマウス骨芽細胞増殖を促進する2021

    • Author(s)
      三島 好貴、浜村 和紀、加藤 花観、佐藤 琢麻、宮澤 健、戸苅 彰史、後藤 滋巳
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会
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  • [Presentation] 実験的歯周病モデルラットに対するGuanabenzの効果2021

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      村松 隆二郎、佐藤 琢麻、竹口 敦士、宮澤 健、浜村 和紀、戸苅 彰史、後藤 滋巳
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 歯周病モデルマウスに対するeIF2α脱リン酸化阻害剤(salubrinal)の効果2021

    • Author(s)
      木村 文香、宮澤 健、田渕 雅子、浅野 雄一郎、加古 駿輔、青木 勇樹、浜村 和紀、佐藤 琢麻、戸苅 彰史、前田 初彦、後藤 滋巳
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 骨芽細胞の増殖におけるグルコシルセラミド合成酵素の関与2021

    • Author(s)
      三島 好貴、浜村 和紀、加藤 花観、佐藤 琢麻、宮澤 健、後藤 滋巳、戸苅 彰史
    • Organizer
      第24回日本歯科医学会学術大会(併催 第41回日本歯科薬物療法学会学術大会)
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] グロボ系列スフィンゴ糖脂質による骨代謝制御2020

    • Author(s)
      浜村 和紀、三島 好貴、宮澤 健、後藤 滋巳、戸苅 彰史
    • Organizer
      第40回日本歯科薬物療法学会学術大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] グロボ系スフィンゴ糖脂質による骨形成の制御2020

    • Author(s)
      浜村 和紀、三島 好貴、宮澤 健、後藤 滋巳、戸苅 彰史
    • Organizer
      第74回日本口腔科学会学術集会
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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