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コラーゲンの2次構造が骨代謝に及ぼす影響とそのメカニズム探索

Research Project

Project/Area Number 15J03831
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Prosthodontics/ Dental materials science and
Research InstitutionNiigata University
Research Fellow 井田 貴子  新潟大学, 医歯学系, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsコラーゲン・クロスリンク / 骨代謝
Outline of Annual Research Achievements

昨年度申請者は細胞培養系においてコラーゲン・クロスリンクの変化が骨芽細胞、破骨細胞、骨髄由来間質細胞に及ぼす影響について解析し、クロスリンクの低下したマトリックス上に播種した各細胞の増殖能・分化能は上昇することを明らかにした。動物実験に関しては、4週齢のC57BL/6JマウスをBAPN含有飼料またはコントロール飼料にて8週間飼育して得たクロスリンク形成不全マウスに関して、通常飼料に戻して4週後の大腿骨において、BAPN摂取群における骨芽細胞の活性は有意に上昇したが、破骨細胞の活性に変化は認められなかったことを報告した。本年度はクロスリンク形成不全マウスより全血を採取して血清骨代謝マーカーの解析を行った。BAPN摂取群において、骨形成マーカーであるP1NPは8週に、Osteocalcinは4週において増加が認められた。そこで、マイクロCTを用いた骨形態計測解析において増加が見られた骨組織体積および血清中骨形成マーカーに関して、Pearsonの相関係数について解析を行ったところ、4週のBAPN高摂取群において、両変数間に高い正の相関がみられ、クロスリンクの変化により骨芽細胞の挙動が影響を受ける可能性が示唆された。
本研究結果よりコラーゲン・クロスリンクは骨の機械的特性を維持する構造としてのみならず、骨芽細胞、破骨細胞、骨髄由来間質細胞の分化に影響を及ぼすことにより、局所的な骨代謝に影響を及ぼす可能性が示唆された。これらを制御するメカニズムとしては、細胞外マトリックスの弾性率が細胞の分化制御に関わるとの報告もあることから、クロスリンクの低下による基質の弾性率変化が細胞挙動に影響を及ぼしている可能性も考えられるが、引き続き受容体などの分子メカニズムに関する解析が必要である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report

Research Products

(4 results)

All 2016 2015

All Presentation

  • [Presentation] Degree of Enzymatic Collagen Crosslinks in Osteoblastic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells2016

    • Author(s)
      井田貴子
    • Organizer
      International Symposium on Development of Human Resources in Practical Oral Health and Treatment
    • Place of Presentation
      Hotel Santosa(インドネシアロンボク島)
    • Year and Date
      2016-01-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] コラーゲン架橋の変化は骨強度のみならず骨代謝に影響を及ぼす2015

    • Author(s)
      井田貴子
    • Organizer
      第124回日本補綴歯科学会学術大会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ(埼玉県大宮市)
    • Year and Date
      2015-05-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] コラーゲン・クロスリンクの変化は骨代謝に影響を及ぼす2015

    • Author(s)
      井田貴子
    • Organizer
      第47回日本結合組織学会
    • Place of Presentation
      コクヨホール(東京都港区)
    • Year and Date
      2015-05-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨強度に重要なコラーゲン架橋の変化は骨代謝に影響を及ぼす2015

    • Author(s)
      井田貴子
    • Organizer
      第48回新潟歯学会
    • Place of Presentation
      新潟大学歯学部(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-04-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2018-01-16  

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