Development of alveolar bone turnover control method based on Wnt signaling network

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H02691
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Orthodontics/Pediatric dentistry
• Research Institution: Matsumoto Dental University
• Principal Investigator: Kobayashi Yasuhiro 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (20264252)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平賀 徹 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70322170) ; 山下 照仁 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (90302893) ; 上原 俊介 松本歯科大学, 歯学部, 講師 (90434480) ; 高橋 直之 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 特任教授 (90119222)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: Wnt / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨細胞 / スクレロスチン

Outline of Final Research Achievements

This study clarified roles of Wnt signals in the turnover of bone tissue including alveolar bone. We clarify the possibility that Sfrp5 binds to unknown receptors and promotes osteoblast differentiation in addition to its known function as Wnt inhibitors. A new Rot2-Rho-Pkn3-c-Src signal was identified as a signal that regulates the bone resorption activity of osteoclasts. Furthermore, results have been obtained showing that Pkn3 inhibitors can become seeds for new bone resorption inhibitors. We also found that osteoclasts secrete leukemia inhibitory factor (LIF) as a factor that reduces sclerostin expression in osteocytes. From the above, it was clarified that the turnover of bone metabolism may be regulated by molecules such as Sfrp5, Pkn3, and LIF.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脂肪細胞から分泌されるSfrp5が破骨細胞分化を抑制し骨芽細胞を分化することが明らかになった。今まで骨芽細胞への分化が抑制されると脂肪細胞への分化が逆に促進されると考えられてきたが、脂肪細胞が骨芽細胞の分化を促進する、新たな可能性が示された。さらに本申請課題で明らかになったPkn3阻害剤は新たな骨吸収抑制薬のシーズとなりうる。破骨細胞から分泌されるLIFが骨細胞のスクレロスチン発現を抑制することが明らかになった。これは全く新規のパスウェイであり、今後骨リモデリングの分子機構を解明する糸口になる可能性がある。