再生鱗における隆起線形成の日周性と時計遺伝子との関連:メラトニンによる制御

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21570062
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 服部 淳彦 東京医科歯科大学, 教養部, 教授 (70183910)
• Keywords: メラトニン / 再生鱗 / 隆起線 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 概日リズム

Research Abstract

骨の皮質骨、歯の象牙質や硬骨魚類の再生鱗の中には、約1日を単位として形成される日周輪(成長線)の存在が古くから知られている。しかし、その日周輪形成の制御機構、すなわち時計遺伝子やメラトニンなど具体的な制御因子を明らかにした研究は無い。そこで本研究では、キンギョのウロコから単離した骨芽・破骨関連遺伝子と時計遺伝子、さらにこれまで明らかにしたメラトニンの破骨・骨芽細胞の制御機構との関連を基盤に、キンギョの再生鱗における隆起線(日周輪)の形成を支配する時間生物学的な制御機構を明らかにし、硬組織形成の基盤となる日周性の制御機構を解明することを目的とした。これまで、骨芽細胞と破骨細胞関連遺伝子の日周変動に関して、平成21年度は主として再生鱗を用いて、平成22年度は通常(普通)鱗を用いて明らかにしてきた。
本年度はそれらの遺伝子発現時刻や発現量に対するメラトニンの制御を明らかにするために、人工的にメラトニンの日周リズム(20,24,28時間周期など)を自由に作ることができる水槽装置の作成を行った。この装置は、水槽内のメラトニン濃度を、好きな時間に好きなだけ繰り返し時間とともに変化させることができる装置であり、その装置で飼育したキンギョの血中メラトニン濃度変化を経時的に測定した結果、飼育水に加えるメラトニンの濃度を上昇させると、1,3,6時間後すべてにおいて濃度依存的に血中メラトニン濃度が上昇した。また、メラトニン飼育水から通常の水に換えると、3時間後にはかなりの低値に戻ることも分かった。メラトニンによる骨関連遺伝子と時計遺伝子の時間生物学的な制御と形成される隆起線について現在も継続して調べているところである。

Research Products

• [Journal Article] Expression of osteoblastic and osteoclastic genes during spontaneous regeneration and autotransplantation of goldfish scale : A new tool to study intramembranous bone regeneration (2012)
  • Author(s): Thamamongood, T.A, Furuya, R., Fukuba, S., Nakamura, M., Suzuki, N., Hattori, A.
  • Journal Title: Bone Volume: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.bone.2012.03.021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prostaglandin E2 increases both osteoblastic and osteoclastic activities in the scales of goldfish and participates in the calcium metabolism in goldfish (2012)
  • Author(s): Omori, K., Wada, S., Maruyama, Y., Hattori, A., Kitamura, K., Sato, Y., Nara, M., Funahashi, H., Yachiguchi, K., Hayakawa, K., Endo, M., Kusakari, R., Yano, S., Srivastav, A.K., Kusui, T., Ejiri, S., Chen, W,, Tabuchi, Y,,Furusawa, Y., Kondo, T., Sasayama, Y., Nishiuchi, T., Nakano, M., Sakamoto, T., Suzuki, N.
  • Journal Title: Zool.Sci. Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cloning of two members of the calcitonin receptor family from stingray, Dasyatis akajei : Possible physiological roles of the calcitonin family in osmoregulation (2012)
  • Author(s): Suzuki, N., Sekiguchi, T., Satake, H., Kato, K., Nishiyama, Y., Takahashi, H., Danks, J.A., Martin, T.J., Hattori, A., Nakano, M., Kakikawa, M., Yamada, S., Ogoshi, M., Hyodo, S., Yamaguchi, Y., Chowdhury, V.S., Hayakawa, K., Funahashi, H., Sakamoto, T., Sasayama, Y.
  • Journal Title: Gene Volume: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.gene.2012.03.042
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 視床下部室傍核の4型メラノコルチン受容体発現ニューロンによる食欲調節 (2012)
  • Author(s): 服部淳彦, 今井元, 舟橋久幸
  • Journal Title: 東京医科歯科大学教養部研究紀要 Volume: 42 Pages: 37-46
• [Journal Article] Parathyroid hormone 1 (1-34) acts on the scales and involves calcium metabolism in goldfish (2011)
  • Author(s): Suzuki, N., Danks, J.A., Maruyama, Y., Sasayama, Y., Hattori, A., Ikegame, M., Nakamura, M., Tabata, M.J., Yamamoto, T., Furuya, R., Saijoh, K., Mishima, H., Srivastav, A.K., Furusawa, Y., Kondo, T., Tabuchi, Y., Takasaki, I., Chowdhury, V.S., Hayakawa, K., Martin T.J.
  • Journal Title: Bone Volume: 48 Pages: 1186-1193
  • DOI: 10.1016/j.bone.2011.02.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of inorganic mercury on osteoclasts and osteoblasts of the goldfish scales in vitro (2011)
  • Author(s): Suzuki, N., Yachiguchi, K., Hayakawa, K,,Omori, K., Takada,K., Tabata, J.M., Kitamura, K., Endo, M., Wada, S., Srivastav, A.K., Chowdhury, V.S., Oshima, Y., Hattori, A.
  • Journal Title: J.Fac.Agr., Kyushu Univ. Volume: 56 Pages: 47-51
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 自動面積測定法によるキンギョのウロコを骨のモデルとしたアッセイ法の改良 (2011)
  • Author(s): 北村敬一郎, 中野淳, 川部季美, 早川和一, 根本鉄, 大嶋雄治, 島崎洋平, 服部淳彦, 鈴木信雄
  • Journal Title: 日本海域研究 Volume: 42 Pages: 27-34
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] メラトニンの新規作用:骨に対する作用とその誘導体を用いた骨疾患治療薬のk開発 (2011)
  • Author(s): 鈴木信雄, 関あずさ, 染井正徳, 中村正久, 矢野幸子, 大森克徳, 池亀美華, 三島弘幸, 早川和一, 服部淳彦
  • Journal Title: 比較内分泌学 Volume: 37 Pages: 194-203
• [Presentation] キンギョ・ウロコを使った宇宙実験:微小重力下における破骨細胞の超微細構造解析 (2012)
  • Author(s): 田畑純, 井関八郎, 池亀美華, 宮下桂子, 丸山雄介, 大森克徳, 遠藤雅人, 服部淳彦, 馬場麻人, 鈴木信雄
  • Organizer: 第117回日本解剖学会総会
  • Place of Presentation: 山梨
  • Year and Date: 20120326-20120328
• [Presentation] 魚類の骨代謝に対するポリ塩化ビフェニルの作用 (2012)
  • Author(s): 谷内口孝治, 松本典子, 鈴木信雄, 羽賀雄紀, 鈴木元治, 松村千里, 鶴川正寛, 中野武, 川部季美, 鳥羽陽, 早川和一, 服部淳彦
  • Organizer: 第45回日本水環境学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20120314-20120316
• [Presentation] 魚類の骨代謝に及ぼす多環芳香族炭化水素類の作用 (2012)
  • Author(s): 鈴木信雄, 松本典子, 川部季美, 中野淳, 鳥羽陽, 早川和一, 北村敬一郎, 田渕圭章, 高崎一朗, 古澤之裕, 近藤隆, 服部淳彦
  • Organizer: 第45回日本水環境学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20120314-20120316
• [Presentation] Activation of osteoclasts in female goldfish during the reproductive stage (2012)
  • Author(s): Maruyama, Y., Suzuki, N., Hattori, A.
  • Organizer: 7th Congress of the Asia and Oceania Society for Comparative Endocrinology
  • Place of Presentation: Sunway Resort Hotel, Malaysia
  • Year and Date: 20120303-20120307
• [Presentation] 魚類のウロコを用いた宇宙生物学的研究:新規メラトニン誘導体のウロコ及び骨疾患ラットの骨代謝に対する作用 (2012)
  • Author(s): 鈴木信雄、大森克徳、井尻憲一、北村敬一郎、根本鉄、清水宣明、笹山雄一、西内巧、染井正徳、岡山大学池亀美華、田畑純、中村正久、近藤隆、古澤之裕、松田恒平、田渕圭章、高崎一朗、和田重人、安東宏徳、笠原春夫、永瀬睦、久保田幸治、土屋美和、谷川直樹、吉馴重徳、大嶋一成、鈴木徹、遠藤雅人、竹内俊郎、江尻貞一、小萱康徳、佐藤和彦、渡邊竜太、森部絢嗣、三島弘幸、前田斉嘉、内田秀明、田谷敏貴、林明生、中村貞夫、杉立久仁代、芹野武、嶋津徹、矢野幸子、関あずさ、舟橋久幸、奈良雅之、服部淳彦
  • Organizer: 第28回宇宙利用シンポジウム
  • Place of Presentation: 日本学術会議
  • Year and Date: 20120123-20120124
• [Presentation] LIPUSの骨芽細胞及び破骨細胞に対する作用:魚の培養ウロコを骨のモデルとした解析 (2012)
  • Author(s): 鈴木信雄, 矢野幸子, 古澤之裕, 池亀美華, 田渕圭章, 北村敬一郎, 和田重人, 高崎一朗, 清水宣明, 近藤隆, 服部淳彦
  • Organizer: 第15回超音波骨折治療研究会
  • Place of Presentation: 東京ステーションコンファレンス
  • Year and Date: 2012-01-21
• [Presentation] 微小重力に対するウロコの破骨細胞の応答:国際宇宙ステーションにおける宇宙実験 (2011)
  • Author(s): 池亀美華, 服部淳彦, 北村敬一郎, 田畑純, 井関八郎, 矢野幸子, 田渕圭章, 山本敏男, 鈴木信雄
  • Organizer: 第53回日本歯科基礎医学会
  • Place of Presentation: 長良川国際会議場
  • Year and Date: 20110930-20111002
• [Presentation] 物理的刺激に対するメダカのウロコの骨芽及び破骨細胞の応答 (2011)
  • Author(s): 矢野幸子, 大森克徳, 佐藤雄亮, 北村敬一郎, 丸山雄介, 中野真樹, 服部淳彦, 池亀美華, 鈴木信雄
  • Organizer: 第25回日本宇宙生物科学会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学教育文化ホール
  • Year and Date: 20110930-20111001
• [Presentation] 魚類の再生ウロコの骨代謝に及ぼす機械的刺激の影響:in vivo およびin vitroのアッセイによる解析 (2011)
  • Author(s): 佐藤雄亮, 根本鉄, 鈴木信雄, 矢野幸子, 服部淳彦, 北村敬一郎
  • Organizer: 第25回日本宇宙生物科学会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学教育文化ホール
  • Year and Date: 20110930-20111001
• [Presentation] 多環芳香族炭化水素類の内分泌かく乱作用:魚類のウロコを用いたバイオアッセイによる解析 (2011)
  • Author(s): 中野淳, 川部季美, 鈴木信雄, 北村敬一郎, 笹山雄一, 服部淳彦, 鳥羽陽, 早川和一
  • Organizer: 平成23年度日本動物学会中部支部例会
  • Place of Presentation: 福井大学
  • Year and Date: 20110730-20110731
• [Presentation] 宇宙におけるウロコの破骨細胞の形態及び細胞活性の変化 (2011)
  • Author(s): 鈴木信雄, 池亀美華, 田畑純, 北村敬一郎, 矢野幸子, 山本敏男, 服部淳彦
  • Organizer: 平成23年度日本動物学会中部支部例会
  • Place of Presentation: 福井大学
  • Year and Date: 20110730-20110731
• [Presentation] キンギョの鰓後腺におけるカルシトニンI及びII mRNAの検出 (2011)
  • Author(s): 福島綾香, 古澤之裕, 田渕圭章, 高崎一朗, 近藤隆, 和田重人, 服部淳彦, 早川和一, 北村敬一郎, 笹山雄一, 鈴木信雄
  • Organizer: 平成23年度日本動物学会中部支部例会
  • Place of Presentation: 福井大学
  • Year and Date: 20110730-20110731
• [Presentation] キンギョのウロコにおける無機水銀の作用:in vitroのアッセイによる解析 (2011)
  • Author(s): 谷内口孝治, 鈴木信雄, 服部淳彦, 早川和一
  • Organizer: 平成23年度日本動物学会中部支部例会
  • Place of Presentation: 福井大学
  • Year and Date: 20110730-20110731
• [Presentation] エストロゲン及び多環芳香族炭化水素類のキンギョの骨代謝に及ぼす影響評価 (2011)
  • Author(s): 松本典子, 川部季美, 中野淳, 早川和一, 鳥羽陽, 北村敬一郎, 服部淳彦, 笹山雄一, 鈴木信雄
  • Organizer: 平成23年度日本動物学会中部支部例会
  • Place of Presentation: 福井大学
  • Year and Date: 20110730-20110731
• [Presentation] メダカの胚発生における多環芳香族炭化水素の影響:ナノインジェクション法による解析 (2011)
  • Author(s): 川部季美, Mohamed Nassef, 大嶋雄治, 鈴木信雄, 笹山雄一, 服部淳彦, 鳥羽陽, 早川和一
  • Organizer: 平成23年度日本動物学会中部支部例会
  • Place of Presentation: 福井大学
  • Year and Date: 20110730-20110731
• [Presentation] キンギョのウロコに存在する破骨細胞は微小重力下で活性化する (2011)
  • Author(s): 池亀美華,服部淳彦,北村敬一郎,田畑純,矢野幸子,山本敏男,鈴木信雄
  • Organizer: 第29回日本骨代謝学会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 20110728-30
• [Presentation] 新規ブロモメラトニン誘導体の骨折治癒モデルラットの骨代謝に及ぼす影響 (2011)
  • Author(s): 関あずさ,鈴木信雄,染井正〓,矢野幸子,服部淳彦
  • Organizer: 第29回日本骨代謝学会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 20110728-30
• [Presentation] 新規ブロモメラトニン誘導体の骨折治癒モデルラットの骨代謝に及ぼす影響 (2011)
  • Author(s): 関あずさ, 鈴木信雄, 池亀美華, 染井正徳, 服部淳彦
  • Organizer: 第31回日本骨形態計測学会
  • Place of Presentation: 朝日大学
  • Year and Date: 20110521-20110522
• [Presentation] 微小重力に対する破骨細胞の応答:魚のウロコを用いた形態学的解析 (2011)
  • Author(s): 池亀美華, 服部淳彦, 矢野幸子, 山本敏男, 鈴木信雄
  • Organizer: 第31回日本骨形態計測学会
  • Place of Presentation: 朝日大学
  • Year and Date: 20110521-20110522
• [Presentation] キンギョの再生ウロコのin vivoおよびin vitro系による機械的刺激の骨代謝への影響 (2011)
  • Author(s): 佐藤雄亮, 根本鉄, 鈴木信雄, 矢野幸子, 服部淳彦, 北村敬一郎
  • Organizer: 平成23年度生体医工学会北陸支部大会
  • Place of Presentation: 金沢大学サテライトプラザ
  • Year and Date: 2011-12-10
• [Presentation] 水酸化多環芳香族炭化水素のメダカとウニの胚発生に及ぼす影響 (2011)
  • Author(s): 川部季美, Mohamed Nassef, 大嶋雄治, 鈴木信雄, 笹山雄一, 服部淳彦, 中野淳, 鳥羽陽, 亀田貴之, 早川和一
  • Organizer: 日本薬学会北陸支部第123回例会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2011-11-27
• [Presentation] 赤外・ラマン分光によるキンギョのウロコの状態分析 (2011)
  • Author(s): 奈良雅之, 服部淳彦, 大西晃宏, 赤塚陽子, 鈴木信雄, 松田准一
  • Organizer: 医用分光学研究会
  • Place of Presentation: 島根大学
  • Year and Date: 2011-11-13
• [Presentation] 多環芳香族炭化水素類のメダカの胚発生に及ぼす影響 (2011)
  • Author(s): 川部季美, Mohamed Nassef, 大嶋雄治, 鈴木信雄, 笹山雄一, 服部淳彦, 中野淳, 鳥羽陽, 亀田貴之, 早川和一
  • Organizer: フォーラム2011環境トキシコロジー
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2011-10-28
• [Presentation] 硬組織における日周性とその制御 (2011)
  • Author(s): 服部淳彦
  • Organizer: 第53回日本歯科基礎医学会・サテライトシンポジウム
  • Place of Presentation: 長良川国際会議場(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-30
• [Presentation] メラトニンとは(オーバービュー) (2011)
  • Author(s): 服部淳彦
  • Organizer: 第3回抗加齢内分泌研究会学術集会
  • Place of Presentation: 鶴見大学会館(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-04
• [Presentation] 骨とメラトニン (2011)
  • Author(s): 服部淳彦, 池亀美華, 矢野幸子, 鈴木信雄
  • Organizer: 第3回抗加齢内分泌研究会学術集会
  • Place of Presentation: 鶴見大学会館(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-04