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不動・非荷重による骨量減少における骨動態の変化と骨髄細胞の分化異常の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11470315
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関産業医科大学

研究代表者

酒井 昭典  産業医科大学, 医学部, 助教授 (90248576)

研究分担者 中村 利孝  産業医科大学, 医学部, 教授 (50082235)
鶴上 浩  産業医科大学, 医学部, 講師 (70299618)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
2001年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2000年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1999年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード非荷重 / 骨髄細胞 / p53 / 石灰化 / アポトーシス / 尾部懸垂 / ノックアウトマウス / 遺伝子 / 骨芽細胞 / p21 / 不動 / 骨粗鬆症 / 破骨細胞 / 副甲状腺ホルモン / RANKL / 形態計測 / マウス
研究概要

不動・非荷重状態では、骨量は急速に失われる。この急速な骨量減少は、p53遺伝子シグナルが亢進することによる骨髄細胞の分化・増殖異常であるという仮説をたてた。この仮説を検証する目的で、8週齢の雄性、p53遺伝子欠損マウス(-/-)と野生型マウス(+/+)を用いて、尾部懸垂を行い、両者を比較した。スタート時と非荷重後1週で屠殺し、脛骨を採取した。
脛骨の海綿骨量は、p53(+/+)では、非荷重後1週でスタート時の45%に有意に低下した。
(-/-)では、非荷重後1週で減少しなかった。骨形成率は、p53(+/+)では、非荷重後1週で有意に低下するのに対して、(-/-)では、減少しなかった。石灰化遅延時間は、p53(+/+)では、非荷重後有意に長くなっていた。TUNEL染色で、アポトーシスを検出した結果、p53(+/+)では、非荷重後、骨髄間質細胞が陽性に染まっていた。(-/-)では、変化がなかった。脛骨から骨髄細胞を採取し、細胞培養を行った。ALP陽性CFU-f及びmineralized noduleの形成は、p53(+/+)では、尾部懸垂後1週で有意に低下するのに対して、(-/-)では、低下しなかった。定量的RT-PCRでは、p53(+/+)では、非荷重1週で、p53およびその下流のp21のmRNAの発現が亢進していた。(-/-)では、p53とp21のmRNAの発現は認められなかった。核染色後のフローサイトメトリーの結果、p53(+/+)では、非荷重後hypoploidyが増加していた。
非荷重による骨量減少には、p53遺伝子シグナルを介した骨髄細胞の分化異常が関与している。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Sakata T, Sakai A, Nakarnura T, et al.: "Trabecular bone turnover and bone marrow cell development in tail-suspended mice"Journal of Bone and Mineral Research. 14. 1596-1604 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A, Nakamura T, et al.: "Intermittent administration of human parathyroid hormone (1-34) prevents immobilization-related bone loss by regulating bone marrow capacity for bone cells in ddY mice"Journal of Bone and Mineral Research. 14. 1691-1699 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 酒井昭典: "不動性骨粗鬆症の病態"骨・関節・靭帯. 13. 607-614 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 酒井昭典: "不動による関節軟骨変性"整形外科. 51. 1328-1329 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A, Nakamura T: "Changes in trabecular bone turnover and bone marrow cell development in tail-suspended mice"Journal of Musculoskeletal & Neuronal Interactions. 1. 387-392 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okazaki R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Sequential changes in transforming growth factor (TGF)-β1 concentration in synovial fluid and mRNA expression of TGF-β1 receptors in chondrocytes after immobilization of rabbit knees"Journal of Bone and Mineral Metabolism. 19. 228-235 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A, Nakamura T, et al.: "Disruption of the p53 gene results in preserved trabecular bone mass and bone formation after mechanical unloading"Journal of Bone and Mineral Research. 17. 119-127 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanuki M, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Role of inducible nitric oxide synthase in skeletal adaptation to acute increases in mechanical loading"Journal of Bone and Mineral Research. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakata T, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Trabecular bone turnover and bone marrow cell development in tail-suspended mice"Journal of Bone and Mineral Research. 14-9. 1596-1604 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A, Nakamura T, et al.: "Intermittent administration of human parathyroid hormone (1-34) prevents immobilization-related bone loss by regulating bone marrow capacity for bone cells in ddY mice"Journal of Bone and Mineral Research. 14-10. 1691-1699 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A: "Immobilization ostepporosis-abnormalities in bone marrow cell development"Kotsu, Kansetsu, Jintai. 13-7. 607-614 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A: "Degeneration of articular cartilage by immobilization"Seikeigeka. 51-10. 1328-1329 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A, Nakamura T, et al.: "Changes in trabecular bone turnover and bone marrow cell development in tail-suspended mice"Journal of Musculoskeletal & Neuronal Interactions. 1-4. 387-392 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okazaki R, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Sequential changes in transforming growth factor (TGF)- β1 concentration in synovial fluid and mRNA expression of TGF- β1 receptors in chondrocytes after immobilization of rabbit knees"Journal of Bone and Mineral Metabolism. 19-4. 228-235 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A, Nakamura T, et al.: "Disruption of the p53 gene results in preserved trabecular bone mass and bone formation after mechanical unloading"Journal of Bone and Mineral Research. 17-1. 119-127 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanuki M, Sakai A, Nakamura T, et al.: "Role of inducible nitric oxide synthase in skeletal adaptation to acute increases in mechanical loading."Journal of Bone and Mineral Research. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai A, Nakamura T: "Changes in trabecular bone turnover and bone marrow cell development in tail-suspended mice"Journal of Musculoskeletal & Neuronal Interactions. 1・4. 387-392 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okazaki R, Kasai A, Nakamura T et al.: "Sequential changes in transforming growth factor (TGF)-β1 concentration in synovial fluid and mRNA expression of TGF-β1 receptors in chondrocytes after immobilization of rabbit knees"Journal of Bone and Mineral Metabolism. 19・4. 228-235 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sakai A, Nakamura T et al.: "Disruption of the p53 gene results in preserved trabecular bone mass and bone formation after mechanical unloading"Journal of Bone and Mineral Research. 17・1. 119-127 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakamura,A.Sakai, et al.: "Recovery of bone mass, trabecular bone turnover and marrow cell development in mice tibia by reloading after tail-suspension."Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions. 1・1. 73 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 酒井昭典: "不動による関節軟骨変性"整形外科. 51・10. 1328-1329 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 酒井昭典: "不動性骨粗鬆症の病態"骨・関節・靭帯. 13・7. 607-614 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akinori Sakai: "Mechanical Loading of Bones and Joints"Springer-Verlag Tokyo. 324 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Toshitaka Nakamura: "Mechanical Loading of Bones and Joints"Springer-Verlag Tokyo. 324 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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