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2007 Fiscal Year Annual Research Report

間欠的荷重負荷による骨の構造強化作用における低リポ蛋白受容体シグナルの役割解明

Research Project

Project/Area Number 16390446
Research InstitutionUniversity of Occupational and Environmental Health, Japan

Principal Investigator

中村 利孝  University of Occupational and Environmental Health, Japan, 医学部, 教授 (50082235)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒井 昭典  産業医科大学, 医学部, 准教授 (90248576)
沖本 信和  産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (70330991)
Keywords荷重 / 副甲状腺ホルモン / 低リポ蛋白受容体 / 骨芽細胞 / 脂肪細胞 / 骨髄細胞 / LRP5 / Wnt
Research Abstract

我々は,高さ1メートルの金網のケージ(最上部に給水瓶を設置)を自発的に駆け登るクライミングモデルマウスを開発した。このマウスでは,四肢に荷重が間欠的に負荷され,骨形成が促進することによって骨量が増加し,骨構造が変化する。大腿骨横断面では皮質骨は外側に拡大し骨強度が増加する。このマウスを用いて,骨髄細胞におけるmRNAの発現をreal-timeRT-PCRで解析した。特に,副甲状腺ホルモン/副甲状腺ホルモン関連蛋白(PTH/PTHrP)受容体,低比重リポ蛋白受容体関連蛋白(LRP)5/6,Wnt/β-cateninシグナル経路を中心に調べた。クライミング運動群では運動をしていない対照群と比較して運動開始後4日目で骨髄細胞中のLRP5,R-cateninのmRNAの発現が増加していた。運動開始後14日目では骨髄細胞中のwnt-1のmRNAの発現が増加していた。PTH受容体(PTHRI)のmRNAの発現はクライミング運動後4日で増加していた。次に,骨髄細胞における脂肪細胞分化について調べた。PPARγ2とC/EBPαの発現に変化はないが,脂肪細胞分化の初期段階で発現するC/EBPβとC/EBPδはクライミング運動後4日で低下し,脂肪細胞分化の後期段階で発現するaP2とPEPCKは運動後7日で低下した。クライミング運動は,LRP5を介したシグナルにより骨芽細胞への分化が促進され,脂肪細胞への分化が抑制されていることを明らかにした。
また,我々は,日本人閉経後女性において,Wnt-l-induced secreted protein l(WISPl)の遺伝子多型と,あるいは,Wntの共役受容体であるLRP5をコードする領域においてアミノ酸変化(Q89R)を引き起こすsingle-nucleotide polymorphism(SNP)と,単純X線像上の脊椎関節症所見(骨棘形成,椎体終板の骨硬化,椎間板の狭小化)に関連性のあることを明らかにした。

  • Research Products

    (4 results)

All 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] ApoE gene deficiency enhances the reduction of bone formation induced by a high-fat dietthrough the stimulation of p53-mediated apoptosis in osteoblastic cells2007

    • Author(s)
      Hirasawa H, Nakamura T, et. al.
    • Journal Title

      J Bone Miner Res 22

      Pages: 1020-1030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Association of a single nucleotide polymorphism in the WISPl gene with spinal osteoarthritis in postmenopausal Japanese women2007

    • Author(s)
      Urano T, Nakamura T, et. al.
    • Journal Title

      J Bone Miner Metab 25

      Pages: 253-258

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Q89R polymorphism in the LDL receptor-related protein 5 gene is associated withspinal osteoarthritis in postmenopausal Japanese women2007

    • Author(s)
      Urano T, Nakamura T, et. al.
    • Journal Title

      Spine 32

      Pages: 25-29

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 慢性荷重下における骨髄細胞の分化調節機構2007

    • Author(s)
      酒井 昭典, 目貫 邦隆, 中村 利孝
    • Organizer
      第25回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪市(大阪国際会議場)
    • Year and Date
      2007-07-20
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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