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ヒト化マウスを用いた骨粗鬆症に対する骨再生医療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13557127
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 整形外科学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

戸山 芳昭  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40129549)

研究分担者 太田 英男  キリンビール株式会社, 医薬探索研究所・創薬グループ, 主任研究員(研究職)
穂積 信道  東京理科大学, 生命科学研究所, 教授 (60051744)
山田 健人  慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60230463)
堀内 圭輔  慶應義塾大学, 医学部, 助手 (30327564)
岩本 潤  慶應義塾大学, 医学部, 助手 (40245527)
手塚 建一  東京理科大学, 生命科学研究所, 講師 (50236973)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,100千円 (直接経費: 12,100千円)
2002年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2001年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワードHuBone-NOD-SCIDマウス / Notch / ヒト間葉系幹細胞 / MC3T3-E1 / ATDC5 / アデノウイルスベクター / Signal Sequence Trap / 骨芽細胞 / 内軟骨性骨化 / 軟骨細胞 / POEM / 力学負荷 / 運動療法
研究概要

本研究では我々が開発したHuBone-NOD-SCIDマウスモデルをさらに発展させ骨粗鬆症に対する骨再生医療の実現を目指して前臨床モテル実験を行う。特に人工骨培養系を用いて形態形成分子Notchによる骨形成の制御、臨床研究では荷重負荷と骨量との関係を解析する。マウス骨芽細胞様細胞株(MC3T3-E1)にNotch/アデノウイルスベクターを導入したところ、石灰化の極度の亢進が観察された。さらにヒト間葉系幹細胞(MSC)への導入では脂肪細胞分化が抑制され骨芽細胞分化、石灰化の亢進が確認された。MSC細胞をスカフォールド内で培養し、Notch遺伝子を導入後、NOD-SCIDマウスの皮下に移植した。Notch導入スカフォールドでは著しい血管新生の亢進が認められた。現在、このスカフォールド・MSCのおける骨形成をマイクロCTスキャニングにより解析中である。骨格の大部分を占める長管骨は内軟骨性骨化により骨形成がおこる。Notchの軟骨細胞分化に対する機能を解析した。マウス軟骨様細胞株(ATDC5)はインスリン添加により軟骨細胞に分化する。Notch遺伝子の導入は軟骨細胞分化を抑制することが分かった。このようにNotchは骨芽細胞の分化を促進するが、軟骨・脂肪細胞分化を抑制する。NotchによるMSCからの骨形成に関与する細胞の分化振り分けのメカニズムの解明は骨再生医療開発のためにも重要である。またNotchのEGFをプローブに用いて新規接着分子(POEM)をコードする遺伝子をクローニングした。この分子は極めて強い細胞接着活性を有し、α8β1インテグリンのリガンドであることが明らかとなった。閉経後女性における運動療法と骨量との関係を研究したが運動は骨形成を促進し骨吸収を抑制するが、運動を中止すると骨量増加分は直ちに失われることが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Morimura et al.: "Molecular cloning of POEM : A novel adhesion molecule that interacts with α8β1 integrin"J.Biol.Chem. 276. 42172-42181 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tezuka et al.: "Stimulation of osteoblastic cell differentiation by Notch"J.Bone Miner.Res.. 17. 231-239 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamiya et al.: "Stabilization of mast cells by heme oxygenase-1: An anti-inflamatory role"Am.J.Physiol. 283. H861-H870 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimamura et al.: "Effect of decreased physical activity on bone mass in exercise-trained young rats"J.Orthop.Sci.. 7. 358-363 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwamoto et al.: "Effect of vitamin K(2) on cortical and cancellous bones in orchidectomized young rats"Maturitas.. 30. 19-27 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe et al.: "Suppression of differentiation and proliferation of early chondrogenic cells by Notch"J.Bone Miner.Metab.. (in press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morimura, N, Tezuka, Y, Watanabe, N, Yasuda, M, Miyatani, S, Hozumi, N. and Tezuka, K.: "Molecular cloning of POEM: A novel adhesion molecule that interacts with α8β1 integrin"J. Biol.Chem.. 276. 42172-42181 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tezuka, K., Yasuda, M, Watanabe, N, Kuroda, K.,Miyatani, S. and Hozumi, N.: "Stimulation of osteobiastic cell differentiation by Notch"J. Bone Miner. Res.. 17. 231-239 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takamiya, R, Murakami, M, Goda, N, Makino, N., Kajimura, M., Takamiya, Y., Yamaguchi, T., Ishimura, Y., Hozumi, N. and Suematsu, M.: "Stabilization of mast cells by heme oxygenase-1: An anti-inflamatory role"Am. J. Physiol.. 283. H861-H870 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimamura, C., Iwamoto, J., Takeda, T., Ichimura, S., Abe, H. and Toyama , Y.: "Effect of decreased physical activity on bone mass in exercise-trained young rats"J. Orthop. Sci.. 7. 358-363 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwamoto, J, Takeda, T, Yeh, JK., Ichimura, S. and Toyama, Y.: "Effect of vitamin K(2) on cortical and cancellous bones in orchidectomized young rats"Maturitas.. 30. 19-27 (2003)

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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] Watanabe, N., Tezuka, Y., Matsuno, K., Miyatani, S., Morimura, N., Yasuda, M., Fujimaki, R., Kuroda, K., Hiraki, Y, Hozumi, N. and Tezuka, K.: "Suppression of differentiation and proliferation of early chondrogenic cells by Notch"J. Bone Miner. Metab.. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwamoto, J. et al.: "Effect of vitami K(2) on cortical and cancellous bones in orchideclomized young rats"Maturitas. 30:4. 19-27 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shimamura, C. et al.: "Effect of decreased physical activity on bone mass in exercise-trained young rats"J. Orthop. Sci.. 7. 358-363 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takamiya, R. et al.: "Stabilization of mast cells by heme oxygenase-1"Am. J. Physiol.. 283. H861-H870 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nguyen, H. et al.: "Isolation of human single chain antibodies (scFv) against human TNF-a from human peripheral blood tymphocyte-SCID mice"Human Antibodies. 11. 65-72 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Niki, Y. et al.: "Macrophage and neutrophil-dominant arthritis in human IL-la transgenic mice"J.Clin.Invest.. 107. 1127-1135 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sawamoto, K. et al.: "Generation of dopahimergic neuron in the adult brain from mesencephalic precursor cells labeled with a Nestin-GFP transgene"J.Neuroscience. 21. 3895-3903 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Iwamoto, J. et al.: "Relationships among physical activity, metacarpal cortical bone mass and bone resorption marker in 70 healthy adult males"J.Orthop.. 7. 6-11 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fujita, T. et al.: "Augmentation of megakaryocytopoiesis by the hematopoietic microenvironment of human granulocyte colony-stimulating factoe transgenic mice"Exp.Hematol.. 29. 1010-1018 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Morimura, N. et al.: "Molecular cloning of POEM"J.Biol Chem.. 276. 42172-42181 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tezuka, K. et al.: "Stimulation of osteoblastic cell differentiation by Notch"J.Bone Miner.Res.. 17. 231-239 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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