Development of ultrasound therapy for bone and dental diseases using novel hard-tissue models

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18500375
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Medical systems
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: SUZUKI Nobuo Kanazawa University, 環日本海域環境研究センター, 助教 (60242476)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TABATA Makoto 東京医科歯科大学, 大学院医・歯学総合研究科, 准教授 (20243248)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KONDO Takashi 富山大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (40143937) ; WADA Shigehito 富山大学, 医学部・附属病院, 講師 (50303219)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: 低出力超音波パルス / 魚のウロコ / マウス歯胚 / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 象牙質 / GeneChip 解析 / 新規メラトニン誘導体

Research Abstract

これまで超音波の骨に対する作用を解析した研究は、骨芽細胞の株細胞を用いたin vitro の研究が主流であり、骨芽細胞と破骨細胞の相互作用を解析する良いモデルがない。また歯の形成に対する作用においても、in vivo の系が主流であり、in vitro の良いモデル系が求められている。その機構を解析する硬組織モデルとして魚類のウロコとマウスの歯胚を用いて、低出力超音波パルスの影響を解析した。その結果、ウロコを用いて低出力超音波パルスの最適な条件を見出した。その条件では、歯胚の特に象牙質の形成に効果があり、ウロコを用いたGeneChip 解析により超音波に対する破骨細胞のシグナル伝達経路を初めて明らかにすることができた。さらに新規化合物の骨に対する作用も解析して、骨疾患の治療に有望な化合物を見出した。

Research Products

• [Journal Article] The depressive effects of 5,8,11-eicosatrienoic ac0id (20 : 3n-9) on osteoblasts (2009)
  • Author(s): Hamazaki, T., Suzuki, N., Widyowati, R., Miyahara, T., Kadota, S., Ochiai, H. and Hamazaki, K.
  • Journal Title: Lipids 44 Pages: 97-102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel bromomelatonin derivatives as potentially effective drugs to treat bone diseases (2008)
  • Author(s): Suzuki, N., Somei, M., Seki, A., Reiter, R.J. and Hattori, A.
  • Journal Title: J. Pineal Res. 45 Pages: 229-234
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel bromomelatonin derivatives suppress osteoclastic activity and increase osteoblastic activity : Implications for the treatment of bone diseases (2008)
  • Author(s): Suzuki, N., Somei, M., Kitamura, K., Reiter, R.J. and Hattori, A.
  • Journal Title: J. Pineal Res. 44 Pages: 326-334
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Scale osteoblasts and osteoclasts sensitively respond to low-gravity loading by centrifuge (2008)
  • Author(s): Suzuki, N., Omori, K., Nakamura, M., Tabata, M.J., Ikegame, M., Ijiri, K., Kitamura, K, Nemoto, T., Shimizu, N., Kondo, T., Matsuda, K., Ando, H., Kasahara, H., Nagase, M., Nara, M. and Hattori, A.
  • Journal Title: Biol. Sci. Space 22 Pages: 3-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prolactin inhibits osteoclastic activity in the goldfish scale : A novel direct action of prolactin in teleosts (2008)
  • Author(s): Takahashi, H., Suzuki, N., Takagi, C., Ikegame, M., Yamamoto, T., Takahashi, A., Moriyama, S., Hattori, A., and Sakamoto, T.
  • Journal Title: Zool. Sci. 25 Pages: 739-745
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 物理的刺激に対する骨芽細胞・破骨細胞の応答 : 魚類のウロコを骨のモデルとした骨代謝の解析 (2008)
  • Author(s): 鈴木信雄, 清水宣明, 北村敬一郎, 根本 鉄, 染井正徳, 池亀美華, 和田重人, 近藤隆, 大森克徳, 中村正久, 井尻憲一, 田畑純, 服部淳彦
  • Journal Title: 日本生体電気・物理的刺激研究会誌 22 Pages: 31-37
• [Journal Article] Pulp ablation therapy by inductive heating : Heat generation characteristics in the pulp cavity (2007)
  • Author(s): Wada, S., Tazawa T., Suzuki, N., Furuta, I., and Nagano, I.
  • Journal Title: Oral Dis. 13 Pages: 193-197
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of vibration with a frequency on osteoblastic and osteoclastic activities Analysis of bone metabolism using goldfish scale as a model for bone (2007)
  • Author(s): Suzuki, N., Kitamura, K., Nemoto, T., Shimizu, N., Wada, S., Kondo, T., Tabata, M.J., Sodeyama, F., Ijiri, K., and Hattori, A.
  • Journal Title: Adv. Space Res. 40 Pages: 1711-1721
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two osteoclastic markers expressed in multinucleate osteoclasts of goldfish scales (2007)
  • Author(s): Azuma, K., Kobayashi, M., Nakamura, M., Suzuki, N., Yashima, S., Iwamuro, S., Ikegame, M., Yamamoto, T., and Hattori, A.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun 365 Pages: 594-600
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 魚鱗 : 硬組織研究と再生研究のフロンティア (2007)
  • Author(s): 田畑純, 鈴木信雄, 服部淳彦
  • Journal Title: 細胞 39 Pages: 55-57
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tributyltin inhibits osteoblastic activity and disrupts calcium metabolism through an increase in plasma calcium and calcitonin levels in teleosts (2006)
  • Author(s): Suzuki, N., Tabata, M.J, Kambegawa, A., Srivastav, A.K., Shimada, A., Takeda, H., Kobayashi, M., Wada, S, Katsumata, T., and Hattori, A.
  • Journal Title: Life Sci. 78 Pages: 2533-2541
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] メラトニンUp to Date : 骨とメラトニン (2006)
  • Author(s): 服部淳彦, 鈴木信雄, 染井正徳
  • Journal Title: 日本抗加齢医学会誌 2 Pages: 78-86
• [Journal Article] 魚のウロコを用いた新しい実験系の開発と医歯学への応用 (2006)
  • Author(s): 鈴木信雄, 田畑純, 和田重人, 服部淳彦
  • Journal Title: Dental Diamond 31 Pages: 68-73
• [Journal Article] Monohydroxylated polycyclic aromatic hydrocarbons inhibit both osteoclastic and osteoblastic activities in teleost scales
  • Author(s): Suzuki, N., Hayakawa, K., Kameda, K., Triba, A., Tang, N., Tabata, M.J., Takada, K., Wada, S., Omori, K., Srivastav, A.K, Mishima, H. and Hattori, A.
  • Journal Title: Life Sci (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diurnal expressions of four subtypes of melatonin receptor genes in the optictectum and retina of goldfish. Comp. Biochem. Physiol
  • Author(s): Ikegamia, T., Azuma, K., Nakamura, M., Suzuki, N., Hattori, A. and Ando, H.
  • Journal Title: part A (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Effect of low-intensity pulsed ultrasound on osteoblasts and osteoclasts of zebrafish scales (2009)
  • Author(s): Suzuki, N., Furusawa, Y., Takasaki, I., Tabuchi, Y., Kitamura, K., Wada, S., Hori, T., Kondo, T., Nemoto, T., Shimizu, N., and Hattori, A.
  • Organizer: 17th Scientific Meeting Second Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and the Australian and New Zealand Bone and Mineral Society
  • Place of Presentation: Australia
  • Year and Date: 20090321-25
• [Presentation] Physiological significance of the scale in the teleost calcium metabolism. The 7th International Satellite Symposium on the Comparative Endocrinology of Calcium Regulation (2009)
  • Author(s): Suzuki, N.
  • Organizer: 17th Scientific Meeting Second Joint Meeting of International Bone and Mineral Society
  • Place of Presentation: Australia
  • Year and Date: 20090321-25
• [Presentation] 繁殖期の雌キンギョに対してメラトニンは血漿カルシウム濃度を有意に抑制する (2008)
  • Author(s): 丸山雄介, 鈴木信雄, 服部淳彦
  • Organizer: 第33回日本比較内分泌学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 20081205-06
• [Presentation] 繁殖期の雌キンギョのウロコにおけるメラトニン合成酵素の遺伝子発現 (2008)
  • Author(s): 田中大輔, 井上和仁, 鈴木信雄, 服部淳彦
  • Organizer: 第33回日本比較内分泌学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 20081205-06
• [Presentation] キンギョのウロコにおける破壊と再生の開始シグナル (2008)
  • Author(s): Thiparpa, T, 中村正久, 鈴木信雄, 服部淳彦
  • Organizer: 第33回日本比較内分泌学会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 20081205-06
• [Presentation] 破骨細胞の分化・機能を抑制する松果体ホルモン・メラトニン (2008)
  • Author(s): 服部淳彦, 鈴木信雄
  • Organizer: 第26回日本骨代謝学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20081029-31
• [Presentation] 新規ブロモメラトニンは破骨細胞の活性を抑制し、骨芽細胞の活性を上げる : 培養ウロコを用いた解析 (2008)
  • Author(s): 鈴木信雄, 染井正徳, 関あずさ, 池亀美華, 山本敏男, 服部淳彦
  • Organizer: 第26回日本骨代謝学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20081029-31
• [Presentation] 新規ブロモメラトニン誘導体の卵巣摘出ラットおよび低カルシウム食ラットに及ぼす影響 (2008)
  • Author(s): 関あずさ, 鈴木信雄, 染井正徳, 池亀美華, 山本敏男, 服部淳彦
  • Organizer: 第26回日本骨代謝学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20081029-31
• [Presentation] 副甲状腺ホルモンのウロコの骨芽細胞及び破骨細胞に対する作用 (2008)
  • Author(s): 鈴木信雄, Danks, J.A, 田畑純, 池亀美華, 中村正久, 服部淳彦
  • Organizer: 第79回日本動物学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 20080905-07
• [Presentation] 環境攪乱因子及び様々な物理的刺激に対する魚類の骨芽細胞及び破骨細胞の応答 : 培養ウロコを用いた解析 (2008)
  • Author(s): 鈴木信雄
  • Organizer: 平成20年日本動物学会中部支部例会シンポジウム,環境要因と生物応答システム
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 20080726-27
• [Presentation] Synchronous and diurnal expressions of genes encoding four different subtypes of melatonin receptors in the goldfish brain. (2008)
  • Author(s): Ikegami, T., Azuma, K., Nakamura, M., Suzuki, N., Hattori, A., and Ando, H.
  • Organizer: 6th International Symposium on Fish Endocrinology
  • Place of Presentation: Canada
  • Year and Date: 20080622-27
• [Presentation] The effect of n9 eicosatrienoic acid (mead acid) on osteoblasts (2008)
  • Author(s): Hamazaki, T., Suzuki, N., Widyowati, R., Miyahara, T., Kadota, S., Ochiai, H., and Hamazaki, K.
  • Organizer: The 8th meeting of International Society for the Study of Fatty Acids and Lipids
  • Place of Presentation: USA
  • Year and Date: 20080518-22
• [Presentation] 物理的刺激に対する骨芽・破骨細胞の応答 : 魚類のウロコを骨のモデルとした骨代謝の解析 (2008)
  • Author(s): 鈴木信雄, 北村敬一郎, 根本 鉄, 清水宣明, 池亀美華, 和田重人, 近藤 隆, 大森克徳, 中村正久, 井尻憲一, 田畑純, 染井正徳, 服部淳彦
  • Organizer: 第35回日本生体電気・物理的刺激研究会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2008-03-08
• [Presentation] Effects of low-intensity ultrasound on bone metabolism in goldfish scale (2007)
  • Author(s): Kitamura, K, Suzuki, N, Nemoto, T, Shimizu, N, Tabata, M.J, Wada, S, Omori, K, Nakamura, M, Kondo, T. and Hattori, A.
  • Organizer: International Symposium of Sonochemistry and Sonoprocessing 2007
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 20071206-09
• [Presentation] 超音波の機械的刺激及び加速度の重力刺激に対する骨芽・破骨細胞の応答 (2007)
  • Author(s): 鈴木信雄, 北村敬一郎, 清水宣明, 田畑 純, 池亀美華, 中村正久, 近藤 隆, 和田重人, 井尻憲一, 大森克徳, 服部淳彦
  • Organizer: 第78回日本動物学会
  • Place of Presentation: 弘前
  • Year and Date: 20070920-22
• [Presentation] Effect of physical stress on the osteoblasts and osteoclasts : Analysis of bone metabolism using goldfish scale as a model for bone. The 6th International Satellite Symposium on the Comparative Endocrinology of Calcium Regulation (2007)
  • Author(s): Suzuki, N.
  • Organizer: 17th Scientific Meeting Second Joint Meeting of International Bone and Mineral Society
  • Place of Presentation: Canada
  • Year and Date: 20070624-29
• [Presentation] 加速度刺激による骨形成促進作用 : 魚のウロコを用いた新規モデルシステムの開発 (2007)
  • Author(s): 北村敬一郎, 鈴木信雄, 根本 鉄, 清水宣明, 和田重人, 近藤 隆, 井尻憲一, 田畑純, 新実信夫, 服部淳彦
  • Organizer: 第46回日本生体医工学会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 20070425-27
• [Presentation] 超音波刺激による骨形成促進作用-魚のウロコのアッセイ系を用いた骨芽及び破骨細胞の解析 (2006)
  • Author(s): 鈴木信雄, 北村敬一郎, 根本鉄, 清水宣明, 和田重人, 近藤 隆, 井尻憲一, 田畑純, 新実信夫, 服部淳彦
  • Organizer: 第15回ソノケミストリー討論会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20061027-28
• [Presentation] Effect of acceleration on osteoblastic and osteoclastic activities : Analysis of bone metabolism using goldfish scale as a model for bone (2006)
  • Author(s): Suzuki, N., Kitamura, K., Nemoto, T., Shimizu, N., Wada, S, Kondo, T., Tabata, M.J., Sodeyama, F., Ijiri, K., and Hattori, A.
  • Organizer: Committee on Space Research 36th COSPAR Scientific Assembly
  • Place of Presentation: China
  • Year and Date: 20060716-23
• [Presentation] 骨芽および破骨細胞に対する超音波の影響-キンギョのウロコを骨モデルとした解析 (2006)
  • Author(s): 北村敬一郎, 鈴木信雄, 根本鉄, 清水宣明, 和田重人, 近藤隆, 袖山文彰, 井尻憲一, 服部淳彦
  • Organizer: 第45回日本生体医工学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 20060515-17
• [Book] The ultimobranchial gland in poikilotherms : Morphological and functional aspect. In "Experimental Endocrinology and Reproductive Biology" (2008)
  • Author(s): Srivastav, A.K., Yadav, S., Srivastav, S.K., and Suzuki, N.
  • Total Pages: 269-296
  • Publisher: Science Publishers
• [Book] 『ホルモンハンドブック新訂eBook版』日本比較内分泌学会編 (2007)
  • Author(s): 鈴木信雄, 笹山雄一
  • Total Pages: 778-854
  • Publisher: 南江堂
• [Book] 身近な動物を使った実験1、第3章キンギョ
  • Author(s): 鈴木信雄, 田畑純, 服部淳彦
  • Publisher: 三共出版
• [Book] 身近な動物を使った実験4、第3章親子判別
  • Author(s): 服部淳彦, 田畑純, 鈴木信雄
  • Publisher: 三共出版
• [Remarks] 鈴木信雄, 北村敬一郎, 根本鉄, 清水宣明, 和田重人, 近藤隆, 井尻憲一, 田畑純, 新実信夫, 服部淳彦 : 超音波刺激による骨形成促進作用 : 会講演論文集, 3-4(2006)