Regulatory mechanism of osteoclasts by hormones produced in osteoblasts: analysis using fish scales as a bone model

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06718
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Suzuki Nobuo 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60242476)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 功 金沢大学, 生命理工学系, 准教授 (30774757) ; 関口 俊男 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (40378568) ; 服部 淳彦 東京医科歯科大学, 教養部, 教授 (70183910) ; 平山 順 公立小松大学, 保健医療学部, 教授 (90510363)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 魚類のウロコ / ラットの頭蓋骨 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / メラトニン / カルシトニン

Outline of Final Research Achievements

Fish scales are bone-like tissues in which bone-formative cells (osteoblasts) and bone-resorptive cells (osteoclasts) coexist. The presence of these cells on the body surface facilitates whole-mount morphological analysis. Noting these characteristics, we have developed an assay system using scales as a bone model to investigate the effects of various hormones. In the present study, we focused on hormones expressed in scales and examined the expression of hormones (melatonin and calcitonin) produced by osteoblasts during scale regeneration. Next, hormonal treatments were applied to scales, and their effects on osteoblasts were analyzed. Mammalian bone cells were then subjected to the same hormone treatments as fish scales to examine the reproducibility of the results obtained in fish.

Free Research Field

比較内分泌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、メラトニン及びカルシトニンは特定の内分泌腺から分泌され、分泌されたホルモンが骨に作用していると考えられていた。本研究により、魚類のウロコのみならず哺乳類の細胞（ラットの頭蓋骨及びヒトの骨芽細胞）においても、骨芽細胞で作られて、局所的に作用していることを見出すことができた。魚類のウロコを骨モデルとして用いて、哺乳類の骨芽細胞においても同様な作用を見出すことができたので、その意義は大きい。