• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2013 Fiscal Year Research-status Report

TNF-αによる破骨細胞形成における骨細胞の作用について

Research Project

Project/Area Number 24593075
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

北浦 英樹  東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (60295087)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 照子  東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (00127250)
竹下 信郎  東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50431515)
清流 正弘  東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (80510023)
Keywords骨細胞 / 破骨細胞 / TNF / RANKL
Research Abstract

破骨細胞分化の必須誘導因子として骨芽細胞が発現するRANKLが発見され、破骨細胞の分化・活性化機構の解明が進歩した。また、近年、同じように炎症性のサイトカインであるTNF-αでも破骨細胞が誘導されることがわかった。このことから一般的に骨のリモデリングを含む生理的骨吸収は、RANKLが主に働いており、リウマチや感染などによる病的骨吸収は、TNF-αが主に働いているものだと考え られている。それらのことよりTNF-αでの破骨細胞形成のメカニズムの解明することは、重要な課題となっている。本研究では、破骨細胞形成に関与している細胞である骨細胞のin vivoでのTNF-αによる破骨細胞形成への関与を検討しそのメカニ ズムを解明することを目的として研究を開始した。まず、骨細胞の単離から行った。マウス頭蓋骨より、軟組織を取り除いた後、コラゲナーゼ等で酵素処理を行い、骨表面の細胞を取り除いた骨を調整し、その後キレート剤を用いて脱灰することにより純度の高い骨細胞の単離を試みた。採取した細胞を顕微鏡下で観察したところ樹状様の突起物がある骨細胞様の細胞が単離されたことが確認された。単離した骨細胞をα-MEM 200μl培養液中でTNF-αを作用させ、細胞を回収し、Total RNAを精製し、破骨細胞分化関連因子であるRANKL、OPGおよびM-CSF等のmRNAの発現をreal-time PCR法を用いて解析した。しかしながら、骨細胞が培養途中で完全に死滅あるいはほぼ死滅していくために充分なRNAが採取できない状況にある。現在、骨細胞の培養条件を検討している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウス頭蓋骨より、骨細胞の単離は、うまく行くようになったが、その後の骨細胞の培養において、細胞死が起こり、培養条件の設定に時間がかかっている。培養時間の設定、TNF-aの作用濃度などの調整を行い、細胞死を防ぐ必要がある。

Strategy for Future Research Activity

単離した骨細胞をα-MEM 200μl培養液中で経時的にTNF-α(100μg/ml)を作用させ、細胞を回収し、Total RNAを精製し、破骨細胞分化関連因子であるRANKL、OPGおよびM-CSF等のmRNAの発現をreal-time PCR法を用いて定量的に解析する。現在、培養中に骨細胞が細胞死を起こすため、細胞死がおこらないような培養条件を設定する。その骨細胞にTNF-αを作用させ、経時的に細胞を回収、細胞溶解し、ウェスタンブロットにて、NF-kBの経路、MAPKの経路およびAktの経路などのシグナル伝達因子の発現とリン酸化を観察する。また、単離した骨細胞と96穴ウェルプレートにて骨細胞104cell/wellと骨髄細胞105cell/wellをVitamin D3(10-6M)およびTNF-α(100ng/ml)存在下でα-MEM 200μl培養液中で5-10日共培養を行い経時的に破骨細胞形成を観察する。TRAP染色にて確認を行う。評価は細胞像、TRAP陽性細胞の数をカウントすることで行う。方法は、我々が通常行っている骨芽細胞の共培養の方法に準じて行う。骨芽細胞も同様な作用があることから生後1日齢マウスより、頭蓋骨を取り出し、平滑筋等の周囲の組織を取り去り細かく断片化し、組織培養用コラーゲン入りの培養液中で培養し、5-7日後に回収し、初期培養の骨芽細胞として単離してくる。骨細胞と同様にマウスより採取した骨髄細胞と共培養でTNF-αを作用させ、破骨細胞形成能を比較する。同様に破骨細胞形成因子の発現をreal-time PCR法等の生化学的評価法で、骨細胞と比較する。

  • Research Products

    (34 results)

All 2014 2013

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (22 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Relationship between sleep bruxism and sleep respiratory events in patients with obstructive sleep apnea syndrome.2014

    • Author(s)
      Hosoya H., Kitaura H., Hashimoto T., Ito M., Kinbara M., Deguchi T., Irokawa T., Ohisa N., Ogawa H., Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Sleep Breath.

      Volume: 18 Pages: 837-844

    • DOI

      10.1007/s11325-014-0953-5.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lectin histochemistry of palatine glands in the developing rat.2014

    • Author(s)
      Hakami ZW., Kitaura, H., Honma, S., Wakisaka, S., Takano-Yamamoto T: Lectin histochemistry of palatine glands in the developing rat.
    • Journal Title

      Acta Histochemica.

      Volume: 116 Pages: 596-605

    • DOI

      10.1016/j.acthis.2013.11.002.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compressive force-produced CCN2 induces osteocyte apoptosis through ERK1/2 pathway.2014

    • Author(s)
      Hoshi, K.,Kawaki H., Takahashi I., Takeshita, N., Seiryu M., Murshid SA., Masuda T., Masuda T., Anada T., Kato R., Kitaura H., Suzuki O., Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      J. Bone Miner. Res.

      Volume: 29 Pages: 1244-1257

    • DOI

      10.1002/jbmr.2115.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of cytokines on osteoclast formation and bone resorption during mechanical force loading of the periodontal membrane.2014

    • Author(s)
      Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Sugisawa, H., Kohara H., Yoshimatsu M., Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      ScientificWorldJournal

      Volume: 2014 Pages: ID 617032

    • DOI

      10.1155/2014/617032.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Combination of tumor necrosis factor α and interleukin 6 induces osteoclast-like cells with bone-resorption activity both in vitro and in vivo2014

    • Author(s)
      Yokota, K., Sato, K., Miyazaki, T., Kitaura, H., Kayama, H., Miyoshi, F., Araki, Y., Akiyama, Y., Takeda, K., Mimura, T
    • Journal Title

      Arthritis Rheum

      Volume: 66 Pages: 121-129

    • DOI

      10.1002/art.38218

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An anti-c-Fms antibody inhibits osteoclastogenesis in a mouse periodontitis model2014

    • Author(s)
      Kimura, K., Kitaura, H., Fujii, T., Ishida, M., Hakami ZW., Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Oral Diseases.

      Volume: 20 Pages: 319-324

    • DOI

      10.1111/odi.12117

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Interleukin-4 on orthodontic tooth movement and associated root resorption.2014

    • Author(s)
      Hakami ZW., Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Sugisawa, H., Ida, H., Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Eur. J. Orthod.

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 歯根吸収の生物学的メカニズムと制御について2014

    • Author(s)
      北浦英樹、山本照子
    • Journal Title

      臨床かのための矯正YEARSBOOK2014

      Volume: in press Pages: in press

  • [Journal Article] Expression of pituitary adenylate cyclase-activating peptide (PACAP) and PAC1 in the periodontal ligament after tooth luxationl.2013

    • Author(s)
      Nonaka, S., Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Cell. Mol. Neurobiol.

      Volume: 33 Pages: 885-892

    • DOI

      10.1007/s10571-013-9953-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immunological reaction in TNF-α-mediated osteoclast formation and bone resorption in vitro and in vivo.2013

    • Author(s)
      Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Kohara H., Yoshimatsu M., Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Clin. Dev. Immunol.

      Volume: 2013 Pages: ID181849

    • DOI

      10.1155/2013/181849

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新の骨粗鬆症学 ―骨粗鬆症の最新知見― TNF-α2013

    • Author(s)
      北浦英樹
    • Journal Title

      日本臨床

      Volume: 71 Pages: 141-145

  • [Journal Article] 東北大学矯正歯科における最近の臨床調査2013

    • Author(s)
      北浦英樹、千田透子、細谷尚史、山本照子
    • Journal Title

      東北矯正歯科学会雑誌

      Volume: 21 Pages: 69-72

  • [Presentation] Effect of Th1 cytokines on mechanical force loading induced osteoclast formation and bone resorption.2014

    • Author(s)
      Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Hakami Z., Saeed J, Sugisawa H, Kohara H, Yoshimatsu M, Takano-Yamamoto T.
    • Organizer
      The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan.
    • Year and Date
      20140120-20140121
  • [Presentation] M-CSF receptor c-Fms antibidy inhibits pathological osteoclast formation in vivo.2014

    • Author(s)
      Kimura, K, Kitaura, H, Ishida M, Hakami Z., Saeed J, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan.
    • Year and Date
      20140120-20140121
  • [Presentation] Glycohistochemical observation of the developing rat palatine glands: heterogeneous distribution between anterior and posterior side glands of adult soft palate.2014

    • Author(s)
      Hakami Z., Kitaura, H.,Honma, S., Wakisaka S., Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan.
    • Year and Date
      20140120-20140121
  • [Presentation] 咬合平面傾斜が及ぼす顎顔面形態の非対称性の認識について2013

    • Author(s)
      北浦英樹
    • Organizer
      第4回Oral Function Mesh Collaboration
    • Place of Presentation
      郡山
    • Year and Date
      20131221-20131221
    • Invited
  • [Presentation] Developmental glycoproteins modification and distribution in rat palatine glsnds.2013

    • Author(s)
      Hakami Z., Kitaura, H.,Honma, S., Wakisaka S., Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      The 72th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society.
    • Place of Presentation
      Mastumoto, Japan.
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] Treatment of Class III malocclusion case by distal mandibular molar movement with orthodontic anchored screws2013

    • Author(s)
      Jafari S., Aonuma T., Kitaura, H., Oikawa H., Hashimoto T., Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      The 72th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society.
    • Place of Presentation
      Mastumoto, Japan.
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 歯根吸収の生物学的メカニズムと制御2013

    • Author(s)
      北浦英樹
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
    • Invited
  • [Presentation] 侵襲刺激後の神経ペプタイドpituitary adenylate cyclase activating polypeptide(PACAP)の歯根膜での発現2013

    • Author(s)
      北浦英樹、野中紗弥子、出口徹、木村桂介、石田匡彦、山本照子
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] LPS誘導破骨細胞形成および骨吸収に対するMDPの作用の検討2013

    • Author(s)
      石田匡彦、北浦英樹、木村桂介、ハカミザキウェリ、杉澤晴紀、ジャファリサイード、高田春比古、山本照子
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] LPSによる破骨細胞形成に対するIL-12の抑制機序2013

    • Author(s)
      吉松昌子、北浦英樹、藤村裕治、小原悠、森田幸子、吉田教明
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 矯正学的歯の移動時におこる歯根吸収に対するINF-γの作用について2013

    • Author(s)
      小原悠、北浦英樹、吉松昌子、藤村裕治、森田幸子、吉田教明
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] マウス歯周病モデルを用いた破骨細胞形成および骨吸収に対する抗c-fms抗体の抑制効果の検討2013

    • Author(s)
      木村桂介、北浦英樹、石田匡彦、ハカミザキウェリ、杉澤晴紀、ジャファリサイード、 山本照子
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 日中の眠気傾向と顎顔面形態の関連性について2013

    • Author(s)
      千田透子、ジャファリサイード、北浦英樹、山本照子
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 歯根膜侵襲刺激後の神経ペプタイドpituitary adenylate cyclase activating polypeptide(PACAP)の発現について2013

    • Author(s)
      北浦英樹、木村桂介、石田匡彦、山本照子
    • Organizer
      第55回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20130920-20130922
  • [Presentation] LPSの破骨細胞形成に対するMDPの作用の検討2013

    • Author(s)
      石田匡彦、北浦英樹、木村桂介、高田春比古、山本照子
    • Organizer
      第55回歯科基礎医学会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20130920-20130922
  • [Presentation] IFN-γ inhibits TNF-α-mediated osteoclast formation in vitro and in vivo and induces apoptosis by Fas/Fas ligand interactions.2013

    • Author(s)
      Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Saeed J, Hakami ZW, Takano-Yamamoto T.
    • Organizer
      8th International Workshop on Biomaterials in Interface Science. Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2013
    • Place of Presentation
      Zao, Miyagi, Japan.
    • Year and Date
      20130829-20130830
  • [Presentation] Histochemical evaluation of glycoproteins in the developing rat palatine glands.2013

    • Author(s)
      Hakami ZW, Kitaura H, Honma S, Wakisaka S, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      The 2nd Meeting of the International Association for Dental Research-Asia Pacific Region 2013
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand.
    • Year and Date
      20130821-20130823
  • [Presentation] 東北大学病院矯正歯科における最近の臨床調査.2013

    • Author(s)
      北浦英樹
    • Organizer
      第29回東北矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      青森
    • Year and Date
      20130525-20130526
    • Invited
  • [Presentation] 日中の眠気と上軌道組織形態の関連性について2013

    • Author(s)
      千田透子、ジャファリサイード、北浦英樹、山本照子
    • Organizer
      第29回東北矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      青森
    • Year and Date
      20130525-20130526
  • [Presentation] IL-4 inhibits TNF-α-mediated osteoclast formation via a T-cell-dependent mechanism in vitro and in vivo2013

    • Author(s)
      Kitaura H, Kimura K, Hakami ZW, Ishida M, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T.
    • Organizer
      NIH Tohoku University JSPS Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan.
    • Year and Date
      20130509-20130510
  • [Presentation] Neutralization of macrophage colony-stimulating factor inhibits pathological osteoclastogenesis in vitro and in vivo.2013

    • Author(s)
      Kimura K, Kitaura H, Hakami ZW, Ishida M, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      NIH Tohoku University JSPS Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan.
    • Year and Date
      20130509-20130510
  • [Presentation] Heterogeneous lectin binding pattern between anterior and posterior portions of the palatine glands of adult rat.2013

    • Author(s)
      Hakami ZW, Kitaura H, Honma S, Wakisaka S, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      NIH Tohoku University JSPS Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan.
    • Year and Date
      20130509-20130510

URL: 

Published: 2015-05-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi