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

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24593075
• Research Institution: Tohoku 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)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 破骨細胞 / 骨細胞 / TNF / サイトカイン

Outline of Annual Research Achievements

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。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。それぞれのフラクションで骨細胞特異的因子であるDMP-1をリアルタイムPCRにて解析したところ、作用５回目のフラクションに骨細胞は多く含まれている事がわかった。このフラクションを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を解析した。

Research Products

• [Journal Article] Muramyl dipeptide enhances lipopolysaccharide-induced osteoclast formation and bone resorption through increased RANKL expression in stromal cells. (2015)
  • Author(s): Ishida M, Kitaura H, Kimura K, Sugisawa H, Aonuma T, Takada H, Takano-Yamamoto T
  • Journal Title: J. Immunol. Res. Volume: 1 Pages: ID 132765
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] IL-12 Inhibits Lipopolysaccharide Stimulated Osteoclastogenesis in mice. (2015)
  • Author(s): Yoshimatsu, M., Kitaura, H., Fujimura, Y., Kohara, H., Morita, Y., Yoshida, N
  • Journal Title: J. Immunol. Res. Volume: 1 Pages: ID 214878
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Intra-articular administration of an antibody against CFS-1 receptor reduces pain-related behaviors and inflammation in CFA-induced knee arthritis. (2015)
  • Author(s): lvarado-Vazquez PA., Morado-Urbina CE., Castaneda-Corral G., Acosta-Gonzalez RI., Kitaura, H., Kimura, K., Takano-Yamamoto T., Jimanez-Andrade JM
  • Journal Title: Neurosci. Lett. Volume: 584 Pages: 39-44
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2014.09.053.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effect of Interleukin-4 on orthodontic tooth movement and associated root resorption. (2015)
  • Author(s): Hakami ZW., Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Sugisawa, H., Ida, H., Takano-Yamamoto T
  • Journal Title: Eur J Orthod. Volume: 37 Pages: 87-94
  • DOI: 10.1093/ejo/cju016.
  • Peer Reviewed
• [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] Combination of tumor necrosis factor α and interleukin 6 induces osteoclast-like cells with bone-resorption activity both in vitro and in vivo. (2014)
  • 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 model. (2014)
  • 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 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] Histochemical Characteristics of Glycoproteins during Rat Palatine Gland Development. (2014)
  • Author(s): Hakami Z., Kitaura, H., Honma, S., Wakisaka, S., Takano-Yamamoto T
  • Journal Title: Interface Oral Health Science 2014 Volume: 1 Pages: 183-192
  • DOI: 10.1007/978-4-431-55192-8_15
  • Open Access
• [Journal Article] The role of Th1 cytokines on mechanical loading-induced osteoclastogenesis and bone resorption. (2014)
  • Author(s): Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Hakami Z., Sugisawa, H., Saeed J., Kohara H., Yoshimatsu M., Takano-Yamamoto T
  • Journal Title: Interface Oral Health Science 2014 Volume: 1 Pages: 269-279
  • DOI: 10.1007/978-4-431-55192-8_23
  • Open Access
• [Journal Article] Effect of macrophage colony-stimulating factor receptor c-Fms antibody on lipopolysaccharide-induced pathological osteoclastogenesis and bone resorption. (2014)
  • Author(s): Kimura, K., Kitaura, H., Ishida, M., Hakami Z., Saeed J., Sugisawa, H., Takano-Yamamoto T
  • Journal Title: Interface Oral Health Science 2014 Volume: 1 Pages: 259-267
  • DOI: 10.1007/978-4-431-55192-8_22
  • Open Access
• [Journal Article] 東北大学矯正歯科における長期咬合管理について (2014)
  • Author(s): 北浦英樹、山本照子
  • Journal Title: 東北矯正歯科学会雑誌 Volume: 22 Pages: 51-55
• [Presentation] Analysis of effect of IL-4 on mechanical loading-induced osteoclast formation and bone resorption. (2014)
  • Author(s): Kitaura H, Hakami Z., Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T.
  • Organizer: The 62nd Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research,
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] Analysis of the corrosion resistance of titanium nitride coating on orthodontic wires. (2014)
  • Author(s): Sugisawa H., Kitaura H., Ueda K., Kimura K., Ishida M., Takano-Yamamoto T.
  • Organizer: The 62nd Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research,
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] Effect of muramyl dipeptide on LPS-induced osteoclast formation and bone resorption. (2014)
  • Author(s): Ishida M, Kitaura H, Kimura K, Sugisawa H, Aonuma T, Takada H, Takano-Yamamoto T
  • Organizer: The 62nd Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research,
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] 矯正学的歯の移動におけるIL-4の効果 (2014)
  • Author(s): 北浦英樹、ザキウェリハカミ、木村桂介、石田匡彦、杉澤晴紀、井田裕人、ジャファリサイード、山本照子
  • Organizer: 第73回日本矯正歯科学会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [Presentation] LPSが引き起こす破骨細胞形成および骨吸収に対するMDPの作用の検討 (2014)
  • Author(s): 石田匡彦、北浦英樹、木村桂介、ザキウェリハカミ、杉澤晴紀、ジャファリサイード、高田春比古、山本照子
  • Organizer: 第73回日本矯正歯科学会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [Presentation] 前頭面からみた咬合平面傾斜が生活の質、顎機能の問題および顎顔面非対称に対する認識に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 黒木毅、北浦英樹、出口徹、小林考敬、小原紀明、山本照子
  • Organizer: 第73回日本矯正歯科学会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [Presentation] Effect of IL-4 on mechanical loading-induced osteoclastogenesis and bone resorption. (2014)
  • Author(s): Kitaura H, Hakami Z., Kimura K, Ishida M, Saeed J, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
  • Organizer: The 36th Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research.
  • Place of Presentation: Houston, U.S.A.
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-15
• [Presentation] Muramyl dipeptide enhances Lipopolysaccharide-induced osteoclast formation and bone resorption by enhance of RANKL expression. (2014)
  • Author(s): Ishida M, Kitaura H, Kimura K, Saeed J, Sugisawa H, Takada H., Takano-Yamamoto T.
  • Organizer: The 36th Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research.
  • Place of Presentation: Houston, U.S.A.
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-15
• [Presentation] The corrosion resistance of Titanium Nitride (TiN) plating on an orthodontic wires. (2014)
  • Author(s): Sugisawa H., Kitaura H., Ueda K., Kimura K., Ishida M., Saeed J., Ochi Y, Takano-Yamamoto T
  • Organizer: 9th International Workshop on Biomaterials in Interface Science. Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2014
  • Place of Presentation: Miyagi
  • Year and Date: 2014-08-26 – 2014-08-27
• [Presentation] LPS誘導病的骨吸収に対するMDPの作用の検討 (2014)
  • Author(s): 石田匡彦、北浦英樹、木村桂介、杉澤晴紀、山本照子
  • Organizer: 第32回日本骨代謝学会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [Presentation] Macrophage colony-stimulating factor中和による機械的荷重により誘導される破骨細胞形成および破歯細胞形成に対する抑制効果 (2014)
  • Author(s): 北浦英樹、木村桂介、石田匡彦、ハカミ ザキ、サイード ジャファリ、杉澤 晴紀、小原悠、吉松昌子、山本照子
  • Organizer: 第53回日本生体医工学会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2014-06-24 – 2014-06-26
• [Presentation] 圧縮力負荷に伴い骨細胞より産生されたCCN2はERK1/2経路を介しアポトーシスを誘導する (2014)
  • Author(s): 星健治、川木晴美、高橋一郎、竹下信郎、清流正弘、Sakhr A Murshid、益田泰輔、穴田貴久、加藤龍史、北浦英樹、鈴木治、山本照子
  • Organizer: 第53回日本生体医工学会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2014-06-24 – 2014-06-26
• [Presentation] 東北大学矯正歯科における長期咬合管理について. (2014)
  • Author(s): 北浦英樹
  • Organizer: 第30回東北矯正歯科学会大会
  • Place of Presentation: 福島
  • Year and Date: 2014-05-24 – 2014-05-25
  • Invited
• [Presentation] 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., Anada T., Kato R., Kitaura H., Suzuki O., Takano-Yamamoto T
  • Organizer: ISMB 2014
  • Place of Presentation: Okayama
  • Year and Date: 2014-05-20 – 2014-05-23
• [Book] 歯根吸収の生物学的メカニズムと制御について 臨床家のための矯正YEARSBOOK2014 原点回帰 -矯正の未来を見据えて- (2014)
  • Author(s): 北浦英樹、山本照子、他
  • Total Pages: 186(160-161)
  • Publisher: クインテッセンス出版