2003 Fiscal Year Annual Research Report

重力・荷重による骨の細胞増殖及び分化調節機構の解明と制御法の開発

Research Project

Project/Area Number	12470313
Research Institution	University of Occupational and Environmental Health
Principal Investigator	中村利孝産業医科大学, 医学部, 教授 (50082235)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	沖本信和産業医科大学, 医学部, 助手 (70330991) 酒井昭典産業医科大学, 医学部, 助教授 (90248576)
Keywords	非荷重 / 再荷重 / 骨量 / 骨形成 / 海綿骨 / cyclor-oxygenase-2 / c-fos / CFU-f
Research Abstract	我々は、慢性荷重刺激であるクライミング運動が、1)骨髄細胞において、破骨細胞分化を抑制し、骨芽細胞分化を促進すること、2)骨吸収を早期に抑制し、骨形成率を増加させることによって、脛骨海綿骨量を増加させること、をマウスにおいて明らかにしてきた。今年度は、非荷重後の再荷重による骨量回復過程において、骨の細胞増殖及び分化調節に関わる遺伝子発現の変化とcyclo-oxygenase-2(Cox-2)の関与の有無を明らかにする目的で実験を行った。8週齢のC57BL/6J、雄マウスを用い、1週間の尾部懸垂を行ったのち再荷重した。再荷重の3時間前に、Cox-2 selective inhibitor (Celecoxib 60mg/kg)を投与する群(Cox群)とvehicleを投与ずる群(V群)を作成した。V群では、1週間の非荷重後2週間再荷重することで、海綿骨量は正常荷重群と同レベルまで完全に回復した。しかし、Cox群では、海綿骨量の回復は部分的であった。再荷重後24時間のマウスから採取した大腿骨と脛骨の骨髄細胞を培養し、アルカリフォスファターゼ陽性CFU-fの形成をみると、V群では正常荷重群と同レベルまで完全に回復したが、Cox群では依然低下していた。次に、再荷重後1、24、48時間の骨髄細胞における遺伝子発現をquantitative RT-PCRで解析した。Cox群では、V群に比べて、c-fos(1、24、48時間の時点で)、osterix(24時間)、IL-11(24時間)が低下していた。cbfa-1、BMP2、osteocalcinは両群間で差はなかった。非荷重後の再荷重による骨量回復は、Cox-2 selective inhibitorにより部分的に阻害された。この骨量回復過程には、Cox-2依存性と非依存性のシグナル伝達分子があることが示唆された。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Okazaki R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Apoptosis and p53 expression in chondrocytes relate to degeneration in articular cartilage of immobilized knee joints."Journal of Rheumatology. 30・3. 559-566 (2003)
[Publications] Ohishi Y, Narusawa K, Nakamura T, et al.: "Lack of association between osteophyte and disc degeneration in postmenopausal Japanese women with back pain"Bone. 32・4. 405-411 (2003)
[Publications] Uchida S, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Vascular endothelial growth factor is expressed along with its receptors during the healing process of bone and bone marrow after drill-hole injury in rats."Bone. 32・5. 491-501 (2003)
[Publications] Masuyama R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Dietary calcium and phosphorus ratio regulates bone mineralization and turnover in vitamin D receptor knockout mice by affecting intestinal calcium and phosphorus absorption."Journal of Bone and Mineral Research. 18・7. 1217-1226 (2003)
[Publications] Mori T, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Climbing exercise increases bone mass and trabecular bone turnover through transient regulation of marrow osteogenic and osteoclastogenic potentials in mice."Journal of Bone and Mineral Research. 18・11. 2002-2009 (2003)
[Publications] Okazaki R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Trabecular bone mass and bone formation are preserved after limb immobilization in p53 null mice."Annals of the Rheumatic Disease. (in press). (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

重力・荷重による骨の細胞増殖及び分化調節機構の解明と制御法の開発

Principal Investigator

中村 利孝 産業医科大学, 医学部, 教授 (50082235)

Research Products

[Publications] Okazaki R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Apoptosis and p53 expression in chondrocytes relate to degeneration in articular cartilage of immobilized knee joints."Journal of Rheumatology. 30・3. 559-566 (2003)

[Publications] Ohishi Y, Narusawa K, Nakamura T, et al.: "Lack of association between osteophyte and disc degeneration in postmenopausal Japanese women with back pain"Bone. 32・4. 405-411 (2003)

[Publications] Uchida S, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Vascular endothelial growth factor is expressed along with its receptors during the healing process of bone and bone marrow after drill-hole injury in rats."Bone. 32・5. 491-501 (2003)

[Publications] Masuyama R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Dietary calcium and phosphorus ratio regulates bone mineralization and turnover in vitamin D receptor knockout mice by affecting intestinal calcium and phosphorus absorption."Journal of Bone and Mineral Research. 18・7. 1217-1226 (2003)

[Publications] Mori T, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Climbing exercise increases bone mass and trabecular bone turnover through transient regulation of marrow osteogenic and osteoclastogenic potentials in mice."Journal of Bone and Mineral Research. 18・11. 2002-2009 (2003)

[Publications] Okazaki R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Trabecular bone mass and bone formation are preserved after limb immobilization in p53 null mice."Annals of the Rheumatic Disease. (in press). (2004)

中村利孝産業医科大学, 医学部, 教授 (50082235)