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Functional role and signaling pathway of LRP1 in regeneration of periodontal tissue

Research Project

Project/Area Number 21K09941
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

NINOMIYA Tadashi  日本大学, 歯学部, 准教授 (00360222)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsLRP1 / 歯根膜細胞 / 歯周組織形成 / leptin receptor / 歯周組織再生 / 歯根膜幹細胞 / 骨形成 / 骨芽細胞分化
Outline of Research at the Start

歯の喪失は、口腔機能のみならず、全身的機能に支障をきたす。そのため、正常な口腔機能の獲得が生活の質の向上に繋がる。本研究では、歯周組織形成に携わる中心的な細胞およびその細胞に働くシグナル経路を解明することを目的にしている。この研究成果によって、より効率的な歯周炎治療法および歯周組織再生法を構築することが可能になり、正常な口腔機能の維持・獲得が可能になると考えられる。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to demonstrate the function and signaling pathway of low-density lipoprotein receptor-related protein 1 (LRP1). LRP1 was strongly expressed in leptin receptor (Lepr)-positive cells, which are periodontal ligament stem cells. Conditional knockout mice lacking LRP1 in Lepr-positive cells, were inhibited osteoblast differentiation of periodontal ligament cells and decreased ability of bone formation. In addition, LRP1 deficiency suppressed the phosphorylation of Smad1/5/9, a BMP signaling pathway, suggesting that osteoblast differentiation was inhibited and bone formation was reduced. Therefore, LRP1 in Lepr-positive cells promotes osteoblast differentiation and bone formation by activating BMP signaling.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって、LRP1は骨芽細胞分化を制御するため歯周組織形成に必要な分子であることが示された。歯周炎治療や歯の矯正移動では、歯根膜細胞による骨形成能が必須となっている。これらの治療および処置において、LRP1を制御することで、より効率的な手法の構築が可能になる。また、本研究で得られた結果は、LRP1の新たな機能を示しており、歯科領域のみならず、骨折治癒など整形外科領域、また生化学分野の発展に貢献できると考えられる。

Report

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

    (10 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] LRP1-deficient leptin receptor-positive cells in periodontal ligament tissue reduce alveolar bone mass by inhibiting bone formation2024

    • Author(s)
      Nishimura Shirabe、Kariya Hitoshi、Gakiya Yu、Shinohara Rie、Nakamura Yoshiki、Mizoguchi Toshihide、Ohashi Akiko、Motoyoshi Mitsuru、Ninomiya Tadashi
    • Journal Title

      Archives of Oral Biology

      Volume: 158 Pages: 105853-105853

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2023.105853

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] p53 deficiency promotes bone regeneration by functional regulation of mesenchymal stromal cells and osteoblasts.2022

    • Author(s)
      Nagashima T, Ninomiya T, Nakamura Y, Nishimura S, Ohashi A, Aoki J, Mizogguchi T, Tonogi M, Takahashi T
    • Journal Title

      J Bone Miner Metab

      Volume: - Issue: 3 Pages: 434-447

    • DOI

      10.1007/s00774-022-01314-w

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemokine ligand 28 (CCL28) negatively regulates trabecular bone mass by suppressing osteoblast and osteoclast activities2021

    • Author(s)
      Iwamoto Rina、Takahashi Takumi、Yoshimi Kazuto、Imai Yuji、Koide Tsuyoshi、Hara Miroku、Ninomiya Tadashi、Nakamura Hiroaki、Sayama Kazutoshi、Yukita Akira
    • Journal Title

      Journal of Bone and Mineral Metabolism

      Volume: - Issue: 4 Pages: 558-571

    • DOI

      10.1007/s00774-021-01210-9

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 歯根膜由来leptin receptor陽性細胞が発現するLRP1の役割2023

    • Author(s)
      二宮禎、西村調、仮谷仁志、髙橋富久
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] LRP1欠損がLeptin receptor陽性細胞の骨形成に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      二宮禎、仮谷仁志、西村調、溝口利英、髙橋富久
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Leptin receptor陽性細胞のLRP1欠損が歯槽骨形成に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      西村調、二宮禎、髙橋富久、本吉満
    • Organizer
      第82回日本矯正歯科学会学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 歯根膜組織由来leptin receptor陽性細胞が発現するLRP1の役割2023

    • Author(s)
      二宮禎、西村調、仮谷仁志、髙橋富久
    • Organizer
      第128回日本解剖学会全国学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] p53遺伝子欠損マウスにおける骨損傷修復の検討2022

    • Author(s)
      二宮禎,永島利通,中村純基,西村調,仮谷仁志,髙橋富久
    • Organizer
      第127回日本解剖学会全国学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ケモカインリガンド28(CCL28)は骨芽細胞及び破骨細胞活性化を抑制することで海綿骨量を負に制御する2021

    • Author(s)
      岩本莉奈、高橋拓実、二宮禎、中村浩彰、雪田聡
    • Organizer
      第39回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 歯根膜leptin receptor陽性細胞による骨代謝調節機能2021

    • Author(s)
      中村純基、西村調、二宮禎、髙橋富久、本吉満
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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