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生理活性物質の情報伝達機構の解析に基づく骨代謝改善薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08557101
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関昭和大学

研究代表者

須田 立雄  昭和大学, 歯学部, 教授 (90014034)

研究分担者 工藤 一郎  昭和大学, 薬学部, 教授 (30134612)
秋山 修一  昭和大学, 歯学部, 助手 (70276591)
宇田川 信之  昭和大学, 歯学部, 講師 (70245801)
自見 英治郎  昭和大学, 歯学部, 助手 (40276598)
高橋 直之  昭和大学, 歯学部, 助教授 (90119222)
宮浦 千里  昭和大学, 歯学部, 講師 (20138382)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
19,600千円 (直接経費: 19,600千円)
1998年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1997年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1996年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワード骨芽細胞 / 骨誘導因子(BMP) / Smad / 卵巣摘出術 / IL-7 / エストロゲン受容体 / 破骨細胞 / 破骨細胞分化因子(ODF) / TNFファミリー / IL-1 / シグナル伝達 / PHT受容体 / 骨誘導因子 / 筋芽細胞 / NF-κB / エストロゲン / インターロイキン-7 / 受容体 / IL-6 / gp130 / 波状縁
研究概要

将来の骨代謝改善薬への応用が期待されるリード化合物の開発を目的に、骨芽細胞と破骨細胞の分化と機能を制御する細胞内情報伝達機構を解析し、以下の結果を得た。
(1) 骨芽細胞の分化過程に関与する骨誘導因子(BMP)の作用機序が筋芽細胞の形質を有する株細胞(C2C12細胞)を用い詳細に解析された。BMP-2はBMP受容体IA型を介してそのシグナルが伝達されること、その過程にはSmad 1とSmad 5が関与することが示された。
(2) マウスに卵巣摘出術(OVX)を施すと、骨吸収の亢進とともに骨髄中に未熟なB細胞が増加することを見出した。B細胞の増殖因子であるlL-7の持続投与、並びにIL-7ノックアウトマウスを用いた解析より、B細胞の増加が骨量減少に密接に関与することが示された。
(3) マウスにおいてエストロゲン受容体の局在を調べたところ、生殖器はa型受容体を発現するのに対し、骨芽細胞はb型受容体を発現していた。
(4) 破骨細胞の形成を促進する破骨細胞分化因子(osteoclast differentiation factor,ODF)のcDNAクローニングに成功した。各種の骨吸収因子の刺激により骨芽細胞はODFを発現した。膜結合部位を欠落した可溶性ODFは、M-CSFの存在下で脾細胞より破骨細胞の形成を促進した。
(5) ヒト末梢血単核細胞培養系に可溶性ODFとM-CSFを添加するとヒト破骨細胞が形成された。また、株化ヒト骨芽細胞SaOS-2にPTH受容体遺伝子を導入したSaOS-4/3細胞とヒト末梢血単核細胞をPTHの存在下で共存培養してもヒト破骨細胞が形成された。
(6) 骨芽細胞は細胞間接触機構を介して破骨細胞の骨吸収機能を促進した。また、骨芽細胞の非存在下で可溶性ODFは破骨細胞の骨吸収能を促進した。骨芽細胞と可溶性ODFが促進する破骨細胞の活性化はosteoprotegerin(OPG)/osteoclastogenesis inhibitory factor(OCIF)の添加により完全に抑制された。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Yasuda, H., et al.: "Osteoclast differentiation factor is a ligand for osteoprotegerin/osteoclastogenesis-inhibitory factor and identical to TRANCE/RANKL." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 3597-3602 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuzaki, K., et al.: "Osteoclast differentiation factor (ODF) induces osteoclast-like cell formation in human peripheral blood mononuclear cell cultures." Biochem.Biophys. Res.Commun.246. 199-204 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Namiki, M., et al.: "A kinase domain-truncated type 1 receptor blocks bone morphogenetic protein-2-induced signal transduction in C2C12myoblasts." J.Biol.Chem.272. 22046-22052 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, N., et al.: "Smad1 and Smad5 act downstream of intracellular signalings of BMP-2 that inhibits myogenic differentiation and induces osteoblast differentiation in C2C12 myoblasts." Biochem. Biophys. Res.Commun.238. 574-580 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Onoe, Y., et al.: "Expression of estrogen receptor β in rat bone." Endocrinology. 138. 4509-4512 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyaura, C., et al.: "Increased B-lymphopoiesis by interleukin 7 induces bone loss in mice with intact ovarian function : Similarity to estrogen deficiency." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 9360-9365 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda, T.et al.: "Modulation of osteoclast differentiation and function by osteoblasts/stromal cells." Endocrine Rev.(in press). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, N.et al.: "A new member of TNF ligand family, ODF/OPGL/TRANCE/RANKL regulates osteoclast differentiation and function." Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jimi, E.et al.: "Interleukin 1 induces multinucleation and bone-resorbing activity of osteoclasts in the absence of osteoblasts/stromal cells." Exp.Cell Res.247. 84-93 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuzaki, K.et al.: "Human osteoclast-like cells are formed from peripheral blood mononuclear cells in a coculture with SaOS-2 cells trancefected with the parathyroid hormone (PTH) PTH-related protein receptor gene." Endocrinology. 140. 925-932 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuzaki, K.et al.: "Osteoclast differentiation factor (ODF) induces osteoclast-like cell formation in human peripheral blood mononuclear cell cultures." Biochem.Biophys.Res.Commun.246. 199-204 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuda, H.et al.: "Osteoclast differentiation factor is a ligand for osteoprotegerin/osteoclastogenesis-inhibitory factor and identical to TRANCE/RANKL." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 3597-3602 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda,T.,et al.: "Modulation of osteoclast differentiation and function by osteoblasts/stromal cells." Endocrine Rev.,. in press. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi,N.,et al.: "A new member of TNF ligand family,ODF/OPGL/TRANCE/RANKL regulates osteoclast differentiation and function." Biochem.Biophys.Res.Commun.,. in press. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Jimi,E.,et al.: "Interleukin 1 induces multinucleation and bone-resorbing activity of osteoclasts in the absence of osteoblasts/stromal cells." Exp.Cell.Res.,. 247. 84-93 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuzaki,K.,et al.: "Human osteoclast-like cells are formed from peripheral blood mononuclear cells in a coculture with SaOS-2 cells transfected with the parathyroid hormone(PTH)PTH-related protein receptor gene." Endocrinology. 140. 925-932 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuzaki,K.,et al.: "Osteoclast differentiation factor(ODF)induces osteoclast-like cell formation in human peripheral blood mononuclear cell cultures." Biochem.Biophys.Res.Commun.246. 199-204 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuda,H.,et al.: "Osteoclast differentiation factor is a ligand for osteoprotegerin/osteoclastogenesis-inhibitory factor and identical to TRANCE/RANKL." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 3597-3602 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Suda,T.,et al.: "Pathogenesis of bone loss due to estrogen deficiency." Osteoporosis 1997. 7. S43-S46 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Suda,T.,et al.: "Regulation of osteoclast function." J.Bone Miner.Res.12. 869-879 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Miyaura,C.,et al.: "Increased B-lymphopoiesis by interleukin 7 induces bone loss in mice with intact ovarian function." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 9360-9365 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Onoe,Y.,et al.: "Expression of estrogen receptor β in rat bone." Endocrinology. 138. 4509-4512 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Akiyama,S.,et al.: "Constitutively active BMP type I receptors transduce BMP-2 signals without the ligand in C2C12 myoblasts." Exp.Cell Res. 235. 362-369 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Jimi,E.,et al.: "Interleukin-18 (interferon-γ-inducing factor) is produced by osteoblasts and acts via granulocyte/macrophage colony-stimulating factor and not via interferon-γ to inhibit osteoclast formation." J.Biol.Chem.,in press. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Suda,T.,et al.: "Vitamin D" Vitamin D and osteoclastogenesis., 20 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Suda,T.,et al.: "Methods in Enzymology" Role of 1α,25-dihydroxyvitamin D_3[1α,25(OH)_2D_3] in osteoclast differentiation and function., 12 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Inada,M.,et al.: "Bone morphogenetic protein-12 and-13 inhibit terminal differentiation of myoblasts,but do not induce their differentiation into osteoblasts." Biochem.Biophys.Res.Commun.222. 317-322 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Romas,E.,et al.: "The role of gp130-mediated signals in osteoclast development:Regulation of interleukin 11 production by osteoblasts and distribution of its receptor in bone marrow cultures." J.Exp.Med.183. 2581-2591 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Jimi,E.,et al.: "Osteoclast function is activated by osteoblastic cells through a mechanism involving cell-to-cell contact." Endocrinology. 137. 2187-2190 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura,I.,et al.: "Chemical and physical properties of the extracellular matrix are required for the actin ring formation in osteoclasts." J.Bone Miner.Res.11. 1873-1879 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Katagiri,T.,et al.: "Bone morphogenetic protein-2 inhibits terminal differentiation of myogenic cells by suppressing the transcriptional activity of MyoD and myogenin." Exp.Cell Res.230. 342-351 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Suda,T.,et al.: "Regulation of osteoclast function." J.Bone Miner.Res.,in press. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Suda.T.,et al.: "Cells of bone:Osteoclast generaton." Academic Press, 87-101 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Suda.T.,et al.: "Vitamin D and osteoclastogenesis." Academic Press(in press), (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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