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2014 Fiscal Year Annual Research Report

骨細胞を中心としたFGF23-klothoシステムによる骨基質石灰化の調節機構

Research Project

Project/Area Number 24390406
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

網塚 憲生  北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (30242431)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsklotho / FGF23 / 骨細胞 / aklotho-/-マウス / kl/klマウス
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度では、26年度から進めてきたaklotho-/-マウス、および、kl/klマウス(aklotho遺伝子の変異が入り、転写活性が著しく低下したマウス)における骨基質の変化、ならびに、aklothoやaklothoと結合するFGFR1c、さらに、そのリガンドであるFGF23の発現を解析した。その結果、平成26年度では見出せなかったaklotho-/-マウスとkl/klマウスの低リン・低カルシウム餌飼育に対する違いを組織化学的に見出している。含有されるリン・カルシウム濃度をさらに低下させた餌を与えた場合、aklotho-/-マウスでは骨基質における過剰なDMP-1産生、また、基質石灰化異常を改善することはできなかったが、kl/klマウスでは、一部、DMP1産生、骨組織の正常化などを誘導した。さらに、kl/klマウスの腎臓において、FGFR1cの発現は野生型マウスと変わらなかったが、aklothoの発現が若干上昇していた。kl/klマウスだけが骨組織の改善を示した理由として、血中のリン・カルシウムの低下(正常化)ではなく、aklotho発現がkl/klマウスで上昇したためと考察している。また、平成26年度に課題としてあげられたアレンドロネート(ALN)による骨細胞の委縮については、ALN投与で確かに骨細胞が委縮傾向を示すこと、しかし、FGF23/klotho軸には影響が無いことを組織化学的に確認している。さらに、kl/klマウスの血管石灰化に伴う骨基質が祐度されること、また、そこには骨細胞も存在し、FGF23を産生することも明らかにしている。今回の解析を行うにあたり、詳細なデータが求められることから、FIB-SEMおよび構造化照明顕微鏡法(SIM)といった新しい解析方法を導入できたことも技術的な成果と考えられた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Local administration of calcitriol positively influences bone remodeling and maturation during restoration of mandibular bone defects in rats.2015

    • Author(s)
      Liu H., Cui J., Feng W., Lv S., Du J., Sun J., Han X., Wang Z., Lu X., Yimin., Oda K., Amizuka N., Li M.
    • Journal Title

      Mater Sci Eng C Mater Biol Appl.

      Volume: 49 Pages: 14-24

    • DOI

      10.1016/j.msec.2014.12.064.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Osteoblast-Specific γ-Glutamyl Carboxylase-Deficient Mice Display Enhanced Bone Formation with Aberrant Mineralization.2015

    • Author(s)
      Azuma K., Shiba S., Hasegawa T., Ikeda K., Urano T., Horie-Inoue K., Ouchi Y., Amizuka N., Inoue S.
    • Journal Title

      J Bone Miner Res.

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1002/jbmr.2463.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] γ-Glutamyl carboxylase in osteoblasts regulates glucose metabolism in mice.2014

    • Author(s)
      Shiba S., Ikeda K., Azuma K., Hasegawa T., Amizuka N., Horie-Inoue K., Inoue S.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 453 Pages: 350-355

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.09.091.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vitamin K2 biosynthetic enzyme, UBIAD1 is essential for embryonic development of mice.2014

    • Author(s)
      Nakagawa K., Sawada N., Hirota Y., Uchino Y., Suhara Y., Hasegawa T., Amizuka N., Okamoto T., Tsugawa N., Kamao M., Funahashi N., Okano T.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 9 Pages: e104078

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0104078.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アレンドロネート連日投与中・投与中止後における骨の細胞群における組織化学的変化.2014

    • Author(s)
      坪井香奈子、佐々木宗輝、長谷川智香、虎谷彌、織田公光、北川善政、網塚憲生
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] αklotho-/-マウスおよびkl/klマウスの下顎臼歯部歯周組織における組織化学的解析.2014

    • Author(s)
      彦根久美子、長谷川智香、佐々木宗輝、本郷裕美、土屋恵李佳、虎谷彌、織田公光、飯田順一郎、網塚憲生
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] Histopathological Examination on Bisphosphonate-Related Osteonecrosis of the Jaw (BRONJ).2014

    • Author(s)
      Amizuka N., Tsuboi K., Hasegawa T., Yamamoto T., Yokoyama A., Shindo M., Kitagawa Y.
    • Organizer
      The 9th Scientific Meeting of the Asian Academy of Osseointegration
    • Place of Presentation
      札幌市教育文化会館(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2014-07-04 – 2014-07-05
    • Invited
  • [Presentation] Localization of 15N-minodronate by Isotope Microscopy and Histochemical Assessment for the Biological Effects of Minodronate to Bone Cells in Mice.2014

    • Author(s)
      Amizuka N., Sasaki M., Kobayashi Y., Hongo H., Yamamoto T., Hasegawa T., Yurimoto H.
    • Organizer
      SISS-16
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2014-06-19 – 2014-06-20
    • Invited
  • [Presentation] 骨基質石灰化の形態学2014

    • Author(s)
      網塚憲生
    • Organizer
      第34回日本骨形態計測学会
    • Place of Presentation
      さっぽろ芸文館(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2014-06-12 – 2014-06-14
  • [Book] 口腔組織発生学 第2版(脇田 稔、前田健康、中村浩彰、網塚憲生 編)2015

    • Author(s)
      網塚憲生
    • Total Pages
      369
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
  • [Book] イラストで徹底理解する 骨疾患キーワード辞典2015

    • Author(s)
      網塚憲生、長谷川智香
    • Total Pages
      印刷中のため未定
    • Publisher
      羊土社
  • [Book] 口腔科学「骨の解剖生理」2014

    • Author(s)
      網塚憲生
    • Total Pages
      1072
    • Publisher
      朝倉書院(監修:戸塚靖則、高戸 毅)
  • [Remarks] 北海道大学大学院歯学研究科口腔健康科学講座硬組織発生生物学教室

    • URL

      http://www.den.hokudai.ac.jp/anatomy2/hokudai_d/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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