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BMP2による骨芽細胞および脂肪細胞分化の制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12671804
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関大阪大学

研究代表者

西村 理行  大阪大学, 歯学研究科, 助教授 (60294112)

研究分担者 平賀 徹  大阪大学, 大学院・歯学研究科, 講師 (70322170)
米田 俊之  大阪大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (80142313)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード骨芽細胞 / 脂肪細胞 / BMP2 / C / EBPβ / LIP / Cbfa1 / PPARγ
研究概要

1.未分化間葉系細胞の骨芽細胞および脂肪細胞分化におけるC/EBPβの役割
ウエスタンブロティングの結果、初代マウス骨芽細胞において転写因子C/EBPβとそのアイソフォームLIPが発現していることが明らかとなった。また未分化間葉系細胞株C3H10T1/2細胞にBMP2を作用させるとC/EBPβの発現が誘導された。そこでアデノウイルスを用いてC3H10T1/2細胞にC/EBPβを過剰発現させ、C/EBPβの骨芽細胞分化に対する役割を検討した。その結果、C/EBPβを過剰発現させると、ALP活性およびオステオカルシンの発現が誘導された。以上の結果から、C/EBPβは、未分化間葉系細胞を脂肪細胞のみならず骨芽細胞へと分化誘導することが明らかとなった。
2.C/EBPβとChfa1の相互作用と未分化間葉系細胞の骨芽細胞分化
未分化間葉系細胞に骨芽細胞分化の制御に深く関わるCbfa1とC/EBPβの相互関係を明らかにするために、C/EBPβとともにCbfa1を過剰発現させたところ、骨芽細胞分化が著明に誘導され、オステオカルシンプロモーター活性が著明に促進された。さらに免疫共沈降実験により、C/EBPβとCbfa1の相互関係を検索した結果、C/EBPβがCbfa1と結合することが見出された。さらにC/EBPβは、オステオカルシンプロモーター領域に直接結合することが明らかとなった。
3.LIPの骨芽細胞および脂肪細胞分化に対する相反作用
未分化間葉系細胞の分化過程におけるLIPの役割を検討するためにC3H10T1/2細胞に過剰発現させると、BMP2刺激あるいはPPARγの過剰発現により誘導される脂肪細胞誘導作用が著しく阻害された。一方、BMP2存在下あるいはCbfa1存在下でLIPを過剰発現すると骨芽細胞分化が促進された。LIPは、Cbfa1およびオステオカルシンへの結合能を有していることが示された。以上の結果より、未分化間葉系細胞の分化方向の決定には、C/EBPβアイソフォームLIPが、重要な役割を演じていることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (50件)

  • [文献書誌] Hata K: "Differential Roles of Smad1 and p38 Kinase in the regulation of PPARγ during BMP2-induced Adipogenesis"Mol Biol Cell. 14. 545-555 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishimura R: "Cbfa1 induces osteoblastic differentiation of C2C12 cells without interactions with Smad1 and Smad5"Bone. 31. 303-312 (2002)

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  • [文献書誌] Zhao M: "Bone morphogenetic protein receptor signaling is necessary for normal murine postnatal bone formation"J Cell Biol.. 157. 1049-1060 (2002)

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  • [文献書誌] Yoneda T: "A Bone-Seeking Clone Exhibits Different Biological Properties from the MDA-MB-231 Parental Human Breast Cancer Cells and a Brain-seeking Clone In Vivo and In Vitro"J Bone Miner Res. 16. 1486-1495 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Michigami T: "Cell-cell contact between marrow stromal cells and myeloma cells via VCAM-1 and α4β1 integrin enhances production of osteoclast-stimulating activity in culture"Blood. 96. 1953-1960 (2000)

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  • [文献書誌] Marzia M: "Decreased c-Src expression enhances osteoblast differentiation and bone formation"J Cell Biol. 151. 311-320 (2000)

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  • [文献書誌] Lai CF: "Transforming Growth Factor-beta Up-regulates the beta 5 Integrin Subunit Expression via Sp1 and Smad Signaling"J Biol Chem. 275. 36400-36406 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoneda T: "Actions of bisphosphonate on bone metastasis in animal models of breast cancer"Cancer. 88. 2979-2988 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lai CF, et al: "Transforming growth factor-beta up-regulates the beta 5 integrin subunit expression via Sp1 and Smad signaling."J Biol Chem. 275. 36400-36406 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mundy GR, et al: "Precllnical studies with zoledronic acid and other bisphosphonates: Impact on the bone microenvironment."Semin Oncol. 28(2, supp16). 35-44 (2001)

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  • [文献書誌] Cruz JC, et al.: "Ibandronate decreases bone disease development and osteoclast stimulatory activity in an in vivo model of human myeloma."Exp Hematol. 29. 441-447 (2001)

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  • [文献書誌] Jackson JG, et al: "Regulation of breast cancer cell motility by insulin receptor substrate-2 (IRS-2) in metastatic variants of human breast cancer cell lines."Oncogene. 20. 7318-7325 (2001)

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  • [文献書誌] Ji X, et al: "Patterns of gene expression associated with BMP-2-induced osteoblast and adipocyte differentiation of mesenchymal progenitor cell 3T3-F442A."J Bone Miner Metab. 18. 132-139 (2000)

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  • [文献書誌] Takaoka Y, et al: "The pancreas: A storehouse of protein anabolic factors and bone/calcium metabolism-regulating factors"J Bone Miner Metb. 18. 2-8 (2000)

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  • [文献書誌] Yoneda T: "Cellular and molecular basis of preferential metastasis of breast cancer to bone."J Orthop Sci. 5. 75-81 (2000)

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  • [文献書誌] Yoneda T, et al: "Actions of bisphosphonate on bone metastasis in animal models of breast cancer"Cancer. 88. 2979-2988 (2000)

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  • [文献書誌] Jackson JG, et al: "Elevated levels of p66 Shc are found in breast cancer cell lines and primary tumors with high metastatic potential."Ciln Cancer Res. 6. 1135-1139 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Michigami T, et al: "Cell-cell contact between marrow stromal cells and myeloma cells via VCAM-1 and α4β1 integrin enhances production of osteoclast-stimulating activity in culture."Blood. 96. 1953-1960 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Marzia M, et al: "Decreased c-src expression enhances osteoblast differentiation and bone formation."J Cell Biol. 151. 311-320 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oyajobi BO, et al: "Therapeutic efficacy of a soluble RANK-IgG Fc (RANK. Fc) fusion protein in suppressing bone resorption and hypercalcemia in a model of humoral hypercalcemia of malignancy."Cancer Res. 61. 2572-2578 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiraga T, et al: "The bisphosphonate ibandronate promotes apoptosis in MDA-231 human breast cancer cells in bone metastases,"Cancer Res. 61. 4418-4424 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoneda T, et al: "A bone-seeking subclone exhibits different properties from the parental MDA-MB-231 human breast cancer cells and a brain-seeking subclone in vivo and in vitro."J Bone Miner Res. 16. 1486-1495 (2001)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhao M, et al: "Bone morphogenetic protein receptor signaling is necessary for normal murine postnatal bone formation"J Cell Biol.. 157. 1049-1060 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishimura R, et al: "Cbfa1 induces osteoblastic differentiation of C2C12 cells without interactions with Smad1 and Smad5."Bone. 31. 303-312 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ghosh-Choudhury N, et al: "Requirement of BMP-2-induced Phosphatidylinosito1 3-Kinase and Akt Serine/Threonine Kinase in Osteoblast Differentiation and Smad-dependent BMP-2 Gene Transcription"J Biol Chem. 277. 33361-33368 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hata K, et al: "Differential Roles of Smad1 and p38 Kinase in the regulation of PPARy during BMP2-induced Adipogenesis."Mol Biol Cell. 14. 545-555 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hata K: "Differential Roles of Smad1 and p38 Kinase in the regulation of PPARγ during BMP2-induced Adipogenesis"Mol Biol Cell. (印刷中). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishimura R: "Cbfa1 induces osteoblastic differentiation of C2C12 cells without interactions with Smad1 and Smad5"Bone. 31. 303-312 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Zhao M: "Bone morphogenetac protein receptor signaling is necessary for normal murine postnatal bone formation"J Cell Biol.. 157. 1049-1060 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoneda T: "A Bone-Seeking Clone Exhibits Different Biological Properties from the MDA-MB-231 Parental Human Breast Cancer Cells and a Brain-seeking Clone in Vivo and In Vitro"J Bone Miner Res. 16. 1486-1495 (2001)

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  • [文献書誌] Michigami T: "Cell-cell contact between marrow stromal cells and myeloma cells via VCAM-1 and α4β1 integrin enhances production of osteoclast-stimulating activity in culture"Blood. 96. 1953-1960 (2000)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Marzia M: "Decreased c-Src expression enhances osteoblast differentiation and bone formation"J Cell Biol. 151. 311-320 (2000)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Lai CF: "Transforming Growth Factor-beta Up-regulates the beta 5 Integrin Subunit Expression via Sp1 and Smad Signaling"J Biol Chem. 275. 36400-36406 (2000)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoneda T: "Actions of bisphosphonate on bone metastasis in animal models of breast cancer"Cancer. 88. 2979-2988 (2000)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ji X et al.: "Patterns of gene expression associated with BMP-2-induced osteoblast and adipocyte differentiation of mesenchymal progenitor cell 3T3-F442A"J Bone Miner Met. 18. 132-139 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y Takeoka et al.: "The pancreas : A storehouse of protein anabolic factors and bone/calcium metabolism-regulating factors"J Bone Miner Met. 18. 2-8 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Yoneda et al.: "Cellular and molecular basis of preferential metastasis of breast cancer to bone"J Orthop Sci. 5. 75-81 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Michigami T et al.: "Cell-cell contact between marrow stromal cells and myeloma cells via VCAM-1 andα4β1 integrin enhances production of osteoclast-stimulating activity in cultur"Blood. 96. 1953-1960 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Marzia M et al.: "Decreased c-Src expression enhances osteoblast differentiation and bone formation"J Cell Biol. 151. 311-320 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Lai CF et al.: "Transforming Growth Factor-beta Up-regulates the beta 5 Integrin Subunit Expression via Sp1 and Smad Signaling"J Biol Chem. 275. 36400-36406 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoneda T et al.: "A Bone-seeking clone Exhibits Different Biological Properties from the MDA-MB-231 Parental Human Breast Cancer Cells and a Brain-seeking Clone in Vivo and ln Vitro"J Bone Miner Res. 16. 1486-1495 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Zhao M et al.: "Type IB BMP Receptor Signaling Is Necessary for Normal Murine Postnatal Bone Formation"J Cell Biol. (印刷中). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ji X et al: "Patterns of gene expression associated with BMP-2-induced osteoblast and adipocyte differentlation of mesenchymal progenitor cell 3T3-F442A"J Bone Miner Met. 18. 132-139 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y Takaoka et al: "The pancreas : A storehouse of protein anabolic factors and bone/calcium metabolism-regulating factors."J Bone Miner Met. 18. 2-8 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiyuki Yoneda et al: "Cellular and molecular basis of preferential metastasis of breast cancer to bone."J Orthop Sci. 5. 75-81 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Michigami T et al: "Cell-cell contact between marrow stromal cells and myeloma cells via VCAM-1 andα4β1 integrin enhances production of osteoclast-stimulating activity in culture"Blood. 96. 1953-60 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Marzia M et al: "Decreased c-Src expression enhances osteoblast differentiation and bone formation"J Cell Biol. 151. 311-20 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Lai CF et al: "Transforming Growth Factor-beta Up-regulates the beta 5 Integrin Subunit Expression via Sp1 and Smad Signaling."J Biol Chem. 275. 36400-36406 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoneda T et al: "A Bone-Seekin Clone Exhibits Different Biological Properties from the MDA-MB-231 Parental Human Breast Cancer Cells and a Brain-seeking Clone in Vivo and in Vitro"J Bone Miner Res. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 西村理行: "TGF-β"骨粗鬆症ナビゲーター. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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