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骨細胞におけるホルモンと機械的刺激情報伝達経路間の正のクロストーク機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12832061
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究機関神奈川歯科大学

研究代表者

高垣 裕子  神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (60050689)

研究分担者 糸満 盛憲  北里大学, 医学部, 教授 (70104528)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード骨細胞 / PTH / 廃用性骨萎縮 / メカニカルストレス / 協同作用 / 情報伝達経路 / 骨形成 / クロストーク
研究概要

我々は、骨の細胞が機械的刺激に応答するメカニズムを検討し、骨細胞においてPTH等のホルモンが機械的刺激のアナボリックな効果に対して相乗的に働くことを示してきた。本研究においては、骨頭置換の際の廃棄骨片検体より調製したヒト骨細胞でも伸展刺激に応答してc-fos, cox-2などの初期応答遺伝子ばかりでなく、骨基質タンパクのオステオカルシンや増殖因子IGF-IなどのmRNAの発現が起こること、それらがPTH存在下では相乗的に昂進されることが判った。これが実際骨においても成り立っていることを示すことが重要であるため、更にラットを運動制限下とフリーの状態でそれぞれPTH存在・非存在下に6週間飼育し、骨密度、骨形態のパラメータならびに骨内の細胞によるタンパク・mRNAの発現について検討した。その結果、
1)脛骨皮質骨において、骨密度は運動制限下で最も低く、フリー、運動制限下のPTH投与、フリーでPTH投与の順に有意に高くなっていた。フリーと、運動制限下のPTH投与の値はほぼ同じであった。又、運動制限時の骨密度に、運動(フリー)とPTHそれぞれによる上昇分を加えた値は、両者の存在下に飼育した(フリーでPTH投与)場合の値よりも有意に低かった。
2)成長因子IGF-Iや基質タンパクのmRNAの発現低下が運動制限により生じること、それらを運動制限下のPTH投与が有意に回復させていること、PTHの存在下では運動だけの効果(フリー)による発現増加に加えて1)の場合と同様に相乗的な昂進が確認された。
従って不動化(寝たきり)による骨萎縮の予防あるいはリハビリテーションの一環として、ホルモン療法と軽い運動による機械的刺激を組み合わせることにより、PTHの所要量を下げ、侵襲度の低い治療を行うことができる可能性が考えられた。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki, Y.: "Bone Formation Induced by Pulsed Ultrasound"Bulletin Kanagawa Dental College. 30(in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高垣 裕子: "骨形成の力学的要因-骨芽細胞の分化・局在に伴う応答のバリエーションと細胞間共同作用-"日本骨形態計測学会雑誌. 12・1(in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naruse, K et al.: "Distinct anabolic response of osteoblast to low-intensity pulsed ultrasound"J. Bone Miner. Res.. 17(in press). (2002)

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  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki, Y. et al.: "The role of calcium channels in osteocyte function"J Musculoskel. Neuron. Interact.. 2・3. 255-258 (2002)

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  • [文献書誌] Satoyoshi, M. et al.: "Matrix metalloproteinase-2 in dentin matrix mineralization"J. Endodontics. 27・4. 462-466 (2001)

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  • [文献書誌] 高垣裕子: "骨・軟骨細胞と伸展・圧縮刺激"The Bone. 14. 529-536 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高垣裕子(分担): "骨細胞(osteocyte)の形成と機能 in 新分子骨代謝学と骨粗鬆症"メディカルレビュー社. 512 (2001)

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  • [文献書誌] Miyauchi, A., Notoya, K., Mikuni-Takagaki, Y., Takagi, Y., Goto, M., Miki, Y., Takano-Yamamoto, T., Fujii, Y., Jinnai, K., Takahashi, K., Kumegawa, M., Chihara, K., and Fujita, T.: "Parathyroid hormone-activated volume sensitive calcium influx pathways in mechanically loaded osteocytes"J. Biol. Chem.. 275. 3335-3342 (2000)

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  • [文献書誌] Naruse, K., Mikuni-Takagaki, Y., Azuma, Y., Ito, M., Oota, T., Kameyama, K. and Itoman, M.: "Anabolic response of mouse-bone-marrow-derived stromal cell clone ST2 cells by low-intensity pulsed ultrasound"Biochem. Biophys. Res. Comm.. 268. 216-220 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki, Y., Furue, M., Kawata, A., Kawase, T., Sasaguri, K., Kubota, T., Sato, S.: "Stretch-sensing Mechanisms Uniquely Expressed in Osteocytes"Bulletin Kanagawa Dental College. 28. 13-16 (2000)

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  • [文献書誌] Satoyoshi, M., Kawata. A., Koizumi, T., Inoue. K., Itohara, S., Teranaka, T. and Mikuni-Takagaki,Y.: "Matrix metalloproteinase-2 in dentin matrix mineralization"J. Endodontics. 27. 462-466 (2001)

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  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki, Y., Naruse, K., Azuma Y. and Miyauchi, A.: "The role of calcium channels in osteocyte function"Musculoskel Neuron Interact. 2. 255-258 (2002)

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  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki, Y.: "Bone Formation Induced by Pulsed Ultrasound"Bulletin Kanagawa Dental College. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki, Y.: "Bone Formation Induced by Pulsed Ultrasound"Bulletin Kanagawa Dental College. 30(in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高垣 裕子: "骨形成の力学的要因-骨芽細胞の分化・局在に伴う応答のバリエーションと細胞間共同作用-"日本骨形態計測学会雑誌. 12・1(in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Naruse, K et al.: "Distinct anabolic response of osteoblast to low-intensity pulsed ultrasound"J. Bone Miner. Res.. 17(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki, Y. et al.: "The role of calcium channels in osteocyte function"J Musculoskel. Neuron. Interact.. 2・3. 255-258 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Satoyoshi, M. et al.: "Matrix metalloproteinase-2 in dentin matrix mineralization"J. Endodontics. 27・4. 462-466 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高垣裕子: "骨・軟骨細胞と伸展・圧縮刺激"The Bone. 14. 529-326 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高垣裕子(分担): "骨細胞(osteocyte)の形成と機能in新分子骨代謝学と骨粗鬆症"メディカルレビュー社. 512 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Miyauchi,A et al.: "Parathyroid hormone-activated volume sensitive calcium influx pathways in mechanically loaded osteocytes."J.Biol.Chem.. 275. 3335-3342 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Naruse,K et al.: "Anabolic response of mouse-bone-marrow-derived stromal cell clone ST2 cells by low-intensity pulsed ultrasound."Biochem.Biophys.Res.Comm.. 268. 216-220 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Satoyoshi,M. et al.: "Matrix metalloproteinase-2 in dentin matrix mineralization."J.Endodontics. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki,Y.: "Osteocytes and Osteoporosis."Connective Tissue. 32. 303-306 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高垣裕子: "骨・軟骨細胞と伸展・圧縮刺激"The Bone. 14. 529-536 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mikuni-Takagaki,Y. et al.: "Stretch-sensing Mechanisms Uniquely Expressed in Osteocytes"Bulletin Kanagawa Dental College. 28. 13p-16p (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 高垣裕子(分担): "骨細胞(osteocyte)の形成と機能in新分子骨代謝学と骨粗鬆症"メディカルレビュー社. 532 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Satoyoshi M. et al. (分担): "Matrix Metalloproteinase-2 in Dentinogenesis in Chemistry and Biology of Mineralized Tissues"American Academy of Orthopaedic Surgeons. 458 (2000)

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      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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