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Analysis of the regulatory mechanism of bone and tooth homeostasis by glucocorticoids.

Research Project

Project/Area Number 20K18465
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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

Principal Investigator

Azetsu Yuki  昭和大学, 歯学部, 助教 (00812190)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywordsグルココルチコイド / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / メダカ / マウス / FK506 / 修復 / 再生 / 骨代謝 / in vivoイメージング / グルココルチコイド受容体 / ミネラルコルチコイド受容体
Outline of Research at the Start

グルココルチコイド(GC)の合成製剤は炎症・自己免疫疾患の治療薬として有用である反面、副作用で骨代謝に悪影響を及ぼす。また歯の発生や恒常性維持への関与も示唆されたため、その機序解明は重要課題であるが、骨や歯の恒常性維持とGCとの関連性には不明な点が多い。申請者は遺伝子改変メダカを用いた骨研究の経験を活かしてGCシグナルを遮断するメダカモデルを作製し、骨の生体イメージング解析や遺伝子発現解析から、骨と歯の恒常性維持におけるGCの機能を解明する。また得られた知見をメダカ、マウス、培養細胞の3つの実験系で検証し、比較することで、骨や歯に対するGCの生理学的意義の一端を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Synthetic Glucocorticoid (GC) cause adverse effects on bone metabolism and pose potential risks to tooth development. However, the role of GCs in bone metabolism under physiological conditions is still not well understood. We generated glucocorticoid receptor 1 (GR1), GR2 and mineralocorticoid receptor (MR)-triple deficient medaka, and revealed that GR and MR regulate the fracture healing through the control of osteoblast accumulation and osteoclast recruitment. Furthermore, since the involvement of GCs in FK506 signaling was suggested, we examined the effects of FK506 on bone repair and osteoblast function. We administered FK506 to the fin regeneration model medaka and the bone defected repair model mouse and found that FK506 promotes bone regeneration and repair.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、GRとMRの両方が骨折修復に対して抑制的に機能することを明らかにした。これはGC製剤が両受容体を介して骨代謝に作用することを示唆しており、詳細な作用機序を解明することで、GC製剤による治療中でも骨への悪影響を選択的に緩和できる薬剤の開発に大きく貢献できる可能性がある。また、FK506の骨に及ぼす詳細なメカニズムを解明することで、骨再生・修復を促進する新しい薬の開発が期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (48 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 9 results) Presentation (36 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Abnormal bone regeneration induced by FK506 in medaka fin revealed by in vivo imaging2024

    • Author(s)
      Kai Otake, Yuki Azetsu, Masahiro Chatani, Akiko Karakawa, Satoko Nishida, Aiko Hirayama, Rina Kobayashi, Nobuhiro Sakai, Noriyuki Suzuki, Masamichi Takami
    • Journal Title

      J Oral Biosci.

      Volume: - Issue: 2 Pages: 381-390

    • DOI

      10.1016/j.job.2024.02.007

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    • Author(s)
      Satoko Nishida, Yuki Azetsu, Masahiro Chatani, Akiko Karakawa, Kai Otake, Hidemitsu Sugiki, Nobuhiro Sakai, Yasubumi Maruoka, Mie Myers, Masamichi Takami
    • Journal Title

      J Oral Biosci.

      Volume: - Issue: 2 Pages: 391-402

    • DOI

      10.1016/j.job.2024.02.003

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    • Author(s)
      Daiki Sugawara, Nobuhiro Sakai, Yurie Sato, Yuki Azetsu, Akiko Karakawa, Masahiro Chatani, Mirei Mizuno, Yasubumi Maruoka, Mie Myers, Kiyoshi Fukuhara, Masamichi Takami
    • Journal Title

      J Oral Biosci.

      Volume: - Issue: 1 Pages: 196-204

    • DOI

      10.1016/j.job.2024.01.009

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    • Author(s)
      Zhou Yue、Nishiura Aki、Morikuni Hidetoshi、Deng Wenqi、Tsujibayashi Toru、Momota Yoshihiro、Azetsu Yuki、Takami Masamichi、Honda Yoshitomo、Matsumoto Naoyuki
    • Journal Title

      International Journal of Oral Science

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 20-20

    • DOI

      10.1038/s41368-023-00228-1

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      Volume: - Issue: 2 Pages: 186-194

    • DOI

      10.1016/j.job.2023.03.001

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      Volume: 433 Issue: 2 Pages: 113855-113855

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      Journal of Endodontics

      Volume: 48 Issue: 5 Pages: 632-640

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    • Journal Title

      Biomedicine & Pharmacotherapy

      Volume: 146 Pages: 112593-112593

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2021.112593

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      畔津佑季、百々悠介、髙見正道、茶谷昌宏
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      Volume: 63

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      J Oral Biosci

      Volume: - Issue: 2 Pages: 131-138

    • DOI

      10.1016/j.job.2020.03.003

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      Dodo Y, Chatani M, Azetsu Y, Hosonuma M, Karakawa A, Sakai N, Negishi-Koga T, Tsuji M, Inagaki K, Kiuchi Y, Takami M
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      Bone

      Volume: 133 Pages: 115225-115225

    • DOI

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  • [Presentation] 遺伝子改変メダカを用いた骨折治癒過程における髄鞘と骨芽細胞の機能解明2020

    • Author(s)
      百々 悠介、茶谷 昌宏、石川 紘司、畔津 佑季、永井 隆士、木内 祐二、高見 正道、稲垣 克記
    • Organizer
      第40回日本骨形態計測学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 骨および歯の恒常性維持におけるグルココルチコイド受容体の機能-遺伝子改変メダカを用いた解析-2020

    • Author(s)
      畔津 佑季、茶谷 昌宏、唐川 亜希子、坂井 信裕、髙見 正道
    • Organizer
      第142回 日本薬理学会関東部会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 脂質の過量摂取が歯の恒常性維持機構に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      坂井 信裕、黒滝 優太朗、佐藤 ゆり絵、畔津 佑季、唐川 亜希子、茶谷 昌宏、髙見 正道
    • Organizer
      第142回 日本薬理学会関東部会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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