2006 Fiscal Year Annual Research Report
骨粗鬆症に対するプロピオン酸菌発酵物の分子遺伝子解析と骨代謝改善作用の検討
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17390538
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
菅原 利夫 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (10116048)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三島 克章 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (60304317)
植野 高章 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (60252996)
水川 展吉 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (00263608)
山田 朋弘 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (60335619)
山近 英樹 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (10294422)
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| Keywords | 骨粗鬆症 / ビフィズス菌 / プロピオン酸菌 / DHNA / T細胞 / B細胞 / ナフトキン骨格 / 骨量改善 |
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| Research Abstract |
免疫系細胞と免疫抑制剤による骨粗鬆症の発症との関連性を検索するため、T細胞欠損のヌードマウスとワイルドタイプマウスに免疫抑制剤FK506を投与し骨粗鬆症モデルマウスを作製した。その結果ワイルドタイプでの骨吸収は、enchondral ossificationより下方でtrabecula boneの減少が認められ、またTRAP染色に陽性な破骨細胞はenchondral ossificationでコントロール群より明らかに数が増加していた。しかし、ヌードマウスではenchondral ossificationより下方での骨吸収はほとんどなく、コントロールと変化がないことから、免疫抑制剤による骨粗鬆症とT細胞などの免疫系細胞の関係が示唆された。また、この骨粗鬆症モデルにスイスチーズのスターターであるプロピオン酸菌発酵産物(PG)を投与すると骨粗鬆症が回復することを発見し、この発酵産物から骨吸収抑制効果の検討を行った。骨粗鬆症マウスに(PC)を投与すると、PCが破骨細胞の分化を抑制し骨粗鬆症を防止できた。しかし、破骨細胞の分化と免疫系の関与を考慮すると、PCによる骨粗鬆症の改善現象は単純に破骨細胞分化抑制とは考え難いため、さらに研究を進め、a)マウスの破骨細胞分化系、マ細胞と骨髄細胞の共存倍養系に、磁気ビーズにて骨髄内よりCD4陽性なT細胞やB220陽性なB細胞を添加すると破骨細胞はコントロールに比べて有意に増加すること。b)骨粗鬆症実験動物から脾臓、腸間膜リンパ節のT、B細胞を抽出し、FACSで観察すると、免疫抑制剤によりT細胞は減少し、B細胞は増加した。すなわち、免疫抑制剤により全身的にT,B細胞が増減することが分かった。c)PC中に多く存在するDHNAは近年骨量改善作用を持つことで注目されているビタミンK2と同じナフトキノン骨格を有している。この点に注目しわれわれは、DHNAを単独投与したところ、骨粗鬆症モデルに対しPCと同様な骨吸収抑制を認めPCの骨吸収抑制効果はDHNAによるものと同定した。
これらからDHNAによる骨量の改善傾向と免疫系と破骨細胞の関わりを明らかにした。さらにマイクロアレイを用いて網羅的に骨髄内遺伝子発現の差異を検討し、関連遺伝子の同定を行った。
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