2014 Fiscal Year Research-status Report
Nrf2による破骨細胞制御機構の解明と分子標的に着目した天然物リガンドの探索
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25462892
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
坂井 詠子 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (10176612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡元 邦彰 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10311846)
西下 一久 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (20237697)
筑波 隆幸 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (30264055)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | osteoclast / Nrf2 / keap1 / NFATc1 / c-Fos |
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| Outline of Annual Research Achievements |
野生型およびNrf2欠損マウス・Keap1欠損マウスの骨量評価
keap1欠損マウスは生後約10日で死亡するため、成長したマウスの骨は観察できない。そのため野生型、Nrf2欠損およびkeap1欠損の新生仔マウス脛骨・大腿骨を用いパラフィン切片を作成した。HE染色とTRAP染色を行い in vivo での破骨細胞数を比較した。昨年度のin vitro 実験ではNrf2 欠損マウス骨髄細胞からの破骨細胞形成は有意に増加していたのに対し、Nrf2 欠損マウスの骨組織では破骨細胞数の減少が見られた。Keap1 欠損マウスも同様の結果が見られた。この結果は in vitro の結果から予想されるものとは異なっていたため、マイクロCTでの解析も例数を増やして解析中である。これらの結果はNrf2/Keap1 が破骨細胞分化のみならず、骨芽細胞分化にも影響することを示唆しているので、マウス頭蓋骨由来骨芽細胞を用いて3種のマウスの骨芽細胞分化を比較中である。
Nrf2 活性化作用をもち破骨細胞分化を阻害するポリフェノールの探索
天然物化合物のうちサンギン、リクイリチゲニン、コバルトプロトポルフィリン、カフェストールを用いて破骨細胞分化への影響を調べたところ、全てNrf2 を活性化し破骨細胞分化抑制効果が見られた。特にリクイリチゲニン、カフェストールでは骨芽細胞分化促進作用も見られ、骨粗鬆症治療薬としての有効性が期待できる。カフェストールはコーヒー豆ジテルペン化合物であるが、同じコーヒー豆成分であるカウェオールとは構造上1本の二重結合の有無の違いのみである。両者を比較するとカウェオールはNrf2活性化効果が高いが細胞毒性も強かった。二重結合の有無はエポキシ化とKeap1 への結合の差および毒性の強さに影響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
天然物化合物として用いたサンギン、リクイリチゲニン、コバルトプロトポルフィリン、カフェストールの破骨細胞への影響に関する研究結果をそれぞれ論文にまとめ投稿した。コバルトプロトポルフィリンの結果をまとめた論文は雑誌BioMetalsに受理され、その他もリバイス中である。平成26年度の段階で投稿できたことは評価できると考えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は in vivo での骨量評価に重点をおく。細胞レベルでの実験から予想されていた結果と異なる部分に関しては、硬組織の形態に詳しい森石武史博士（長崎大学大学院医歯薬細胞生物学）と城戸瑞穂博士（九州大学大学院歯学研究院口腔解剖学）に助言をいただき研究をすすめる。天然物を用いた破骨細胞分化の評価に関しては、実験の流れは確立したので、今年度はさらに50種の天然物の作用を調べる。
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| Causes of Carryover |
天然物化合物のうち、サンギン、リクイリチゲニン、コバルトプロトポルフィリン、カフェストールを用いて破骨細胞分化への影響を調べた研究結果を論文投稿したが、英文校正と論文別刷り費用が必要となることや、骨芽細胞分化に対するNrf2、keap1 の作用を解析する必要性が生じたので、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
英文校正と別刷り費用として15万円を次年度助成金のその他の項目に追加し、また骨芽細胞を用いた実験のための試薬購入費用として5万5533円を物品費の項目に追加する。
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