Mechanical regulation of osteogenesis

• Project/Area Number: 21K09214
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: Nakamura Takashi 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (80431948)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 骨代謝 / メカニカルストレス / 骨芽細胞 / 硬組織疾患 / 顎骨疾患

Outline of Research at the Start

メカニカルストレスが骨形成を促進する事はよく知られているが、分子機構の詳細は不明である。そこで発症にメカニカルストレスが関与すると考えられる遺伝性疾患に着目し、その関連分子がどのようにしてメカノトランスデューサーとして機能し、遺伝子発現を制御するのか明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we attempted to elucidate the mechanical response of bone tissue. We found that mechanical stress-induced fibroblast growth factor 2 (FGF2) promotes proliferation and consequently induces osteoblast differentiation in mesenchymal stem cells. Furthermore, we generated knockout mice for cytoskeleton-related factors implicated in stress transmission and found that they exhibit bone loss accompanied by decreased bone formation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超高齢化社会を迎えた我が国では寝たきりなどメカニカルストレスの低下に伴う骨量減少が問題となっており、新たな予防・治療法の開発の基盤となるメカニカルストレス作用機構の理解が重要である。本研究では骨形成促進にはたらく新規メカニカルストレス応答分子の特定に成功したほか、新規メカニカルストレス伝達候補分子の同定にも成功しており。さらなる研究の発展によりこれら分子を基軸とした新規予防・治療法の開発が期待できる。