Elucidation of the action of geranylgeraniol which reciprocally controls bone resorption and bone formation and its application to osteoporosis

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K11487
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Functional basic dentistry
• Research Institution: Meikai University
• Principal Investigator: TOMOMURA mineko 明海大学, 総合教育センター, 教授 (30217559)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 龍一郎 城西大学, 薬学部, 准教授 (20415201) ; 坂東 健二郎 明海大学, 歯学部, 講師 (50347093) ; 友村 明人 明海大学, 歯学部, 教授 (60188810)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ゲラニルゲラニオール / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨吸収 / 骨形成 / 骨粗鬆症

Outline of Final Research Achievements

Geranylgeraniol(GGOH) is a diterpene alcohol with four isoprene units. We found that GGOH inhibits the differentiation of bone-resorbing osteoclasts, but it promotes the differentiation of bone-forming osteoblast using primary culture from bone marrow cells and calvaria derived cells, respectively.　The action was mediated by the regulation of differentiation-specific osteoclast and osteoblast gene expression. Furthermore, administration of GGOH to mice suppressed bone resorption of calvaria caused by the bacteria derived proinflammatory lipopolysaccharide (LPS). The present study suggested the GGOH can be an effective therapeutic agent for osteoporosis due to the synergistic effect on bone formation.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

健康な骨は骨吸収を担う破骨細胞と骨形成を担う骨芽細胞の相反する機能のバランスの上に維持されている。加齢や炎症などにより破骨細胞が優位になると骨破壊が進み骨粗鬆症を引き起こす。GGOHは破骨細胞の分化を止めるだけでなく、同時に骨芽細胞の分化を促進するので、総じて骨形成をプラスに向かわせる可能性があり、骨粗鬆症の有効的な治療薬となる可能性が期待できる。GGOHは植物精油からも単離できる天然化合物であり、機能性食品としても活用できる可能性がある。