2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25221310
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| Research Institution | Matsumoto Dental University |
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Principal Investigator |
高橋 直之 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (90119222)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 泰浩 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (20264252)
中村 浩彰 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (50227930)
田口 明 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70243582)
宇田川 信之 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2016-03-31
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| Keywords | 破骨細胞 / 骨芽細胞 / Wnt / OPG / RANKL |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では 以下の6点を明らかにした。
(1) 骨芽細胞におけるRykシグナルの解明：骨芽細胞特異的Ryk欠損（Ob-Ryk-cKO）マウスを作製し、その骨組織を解析した。Rykを欠損した間葉系細胞は骨芽細胞への分化が障害されていた。(2) 破骨細胞におけるRor2シグナルの解明：Ror2-floxedマウスとカテプシンK-Creマウスと掛け合わせて、破骨細胞特異的Ror2欠損 (Oc-Ror2-cKO)マウスを作製し、解析した。Ror2-Daam2-RhoA-PKN3経路が破骨細胞の骨吸収に重要であることを明らかになった。(3) 破骨細胞が分泌するWntの同定：リアルタイムPCR法で破骨細胞の発現するWntを解析した。破骨細胞への分化に伴い、Wnt5aの発現が急上昇することを見出した。Wnt5aは骨芽細胞のLrp5の発現を促進することで、骨芽細胞の分化を促進することが示された。(4) 破骨細胞が分泌するSclerostin抑制因子の解析：骨吸収亢進マウスであるOPG-KO マウスとRANKL-TgマウスのSclerostin の発現を解析した。破骨細胞は骨細胞のSclerostin発現を抑制する未知因子（Factor X）を産生することが明らかとなった。(5) OPG-欠損マウスとRANKL-Tgマウス解析： 骨吸収が著しく亢進したOPG-KOマウスとRANKL-Tgマウスの歯槽骨を解析した。骨細胞の産生するOPGが、歯槽骨の防御に重要な役割を演じていることが示された。(6) Wntシグナル分子を標的とした治療：新規骨形成薬を探索する過程で、TNF受容体を模倣したW9ペプチドが骨形成を促進することが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は、Wntシグナルは互いに連関して骨代謝を調節していることを示すことが目的である。これまでの研究で、(1)骨芽細胞におけるRykシグナルが重要であることを明らかにできた。(2)破骨細胞におけるWnt5a-Ror2シグナルが骨吸収活性に極めて重要であることも証明した。(3)破骨細胞が分泌するWnt5aが骨芽細胞に作用することを明らかにすることができた。(4)破骨細胞は骨細胞が分泌するWnt抑制因子であるスクレロスチンの産生を抑制することを認めた。以上のように、骨代謝を調節するWntシグナルの全容のかなりの部分が明らかにすることができたと思う。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、さらに(1) 骨芽細胞におけるRykシグナル、(2) 破骨細胞におけるRor2シグナルを解明する。 (3) Wnt5aがどのように骨芽細胞のLrp5の発現を促進するか解析する。(4) 破骨細胞が分泌するSclerostin抑制因子（Factor X）を明らかにする。 (5) OPGが歯周病治療薬になる可能性を追求する。
変更点は(a) UMR106 細胞を用い、Sclerostin分泌を抑制する因子をスクリーニングする実験系を立ち上げた。この方法は莫大な労力を必要とするため、H27年度にはSclerostin プロモーターの下流にEGFPをつないだレポーターマウスを作製することにした。このSclerostin-EGFPマウスを用いてSclerostin分泌抑制因子をスクリーニングする。(b) 関節炎における骨破壊にSfrp5が重要な役割を演じていることが示されたため、H27年度にはSfrp5の関節炎抑制作用をin vivoにおいて検討する。 (d) W9ペプチドは骨吸収を抑制しつつ、骨形成を促進することが示された。H27年度にはW9ペプチドの骨形成促進作用をさらに解析する。(e) ArctigeninによるRhoA-PKN3シグナル系の調節機構を解析する実験をH27年度に追加した。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Stability of mRNA influences osteoporotic bone mass via Cnot3. Stability of mRNA influences osteoporotic bone mass via CNOT3.2014
Author(s)
Watanabe C, Morita M, Hayata T, Nakamoto T, Kikuguchi C, Li X, Kobayashi Y, Takahashi N, Notomi T, Moriyama K, Yamamoto T, Ezura Y, Noda M
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci USA
Volume: 111
Pages: 2692-2697
DOI
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[Journal Article] Noncanonical Wnt5a enhances Wnt/β-catenin signaling during osteoblastogenesis.2014
Author(s)
Okamoto M, Udagawa N, Uehara S, Maeda K, Yamashita T, Nakamichi Y, Kato H, Saito N, Minami Y, Takahashi N, Kobayashi Y
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 4
Pages: 493
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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