Regulatory mechanisms of proliferation and differentiation in osteoblasts by glycosphingolipids

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09899
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57010:Oral biological science-related
• Research Institution: Aichi Gakuin University
• Principal Investigator: HAMAMURA Kazunori 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (00422767)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸苅 彰史 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (80126325) ; 近藤 久貴 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (40469002)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: スフィンゴ糖脂質 / 骨芽細胞

Outline of Final Research Achievements

We demonstrated glycosphingolipids GD1a and Gb4 (globoside) were expressed in osteoblasts, and the proliferation was suppressed in the osteoblasts derived from their glycolipids-deficient mice. Suppression of biosynthesis of glycosphingolipids by inhibition of glucosylceramide synthase resulted in the attenuation of the osteoblast’s proliferation. As the molecular mechanisms, angiopoietin-like 6 (Angptl6) is involved in the osteoblast’s proliferation by the glycosphingolipids. Furthermore, we demonstrated the bone formation was suppressed in the mice lacking GD1a.

Free Research Field

薬理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スフィンゴ糖脂質が骨芽細胞に発現しているという報告はあったが、それらの糖脂質が、骨芽細胞の増殖に及ぼす影響、さらには、そのメカニズムについてはほとんど明らかになっていなかった。本研究において、骨芽細胞に発現するスフィンゴ糖脂質がその増殖を制御していることを細胞および個体レベルで明らかにし、そのメカニズムも解明した点で学術的に意義がある。また、本研究により、今後、スフィンゴ糖脂質を標的とすることにより、骨形成促進を促すような治療法の開発の一助となる可能性がある点でも社会的な意義は大きい。