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炎症性骨吸収に関与する造血系細胞の役割とシグナル伝達系の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14370599
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 機能系基礎歯科学
研究機関松本歯科大学

研究代表者

高橋 直之  松本歯科大学, 大学院・歯学独立研究科, 教授 (90119222)

研究分担者 溝口 利英  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助手 (90329475)
宇田川 信之  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
小澤 英浩  松本歯科大学, 大学院・歯学独立研究科, 教授 (60018413)
高橋 昌宏  松本歯科大学, 歯学部, 助手 (90340059)
川上 敏行  松本歯科大学, 大学院・歯学独立研究科, 教授 (80104892)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2003年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
2002年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワードリポ多糖 / IL-1 / 破骨細胞 / MyD88 / ムラミルジペプチド / Nod2 / TRIF / PGE_2受容体 / マクロファージ / 骨芽細胞 / インターロイキン1 / 樹状細胞 / RANKL / p38MAPK
研究概要

本申請研究を遂行し、以下の結果を得た。
(1)LPSはTLR4を介して破骨細胞の延命を促進するが、サイトカイン産生を誘導しないことを明らかにした。
(2)破骨細胞前駆細胞から破骨細胞への分化にp38MAP kinaseが必須であることを証明した。成熟破骨細胞では、p38MAP kinaseシグナル系が作動しないことを見出した。
(3)RANKLのデコイ受容体OPG欠損マウスを用い、LPSとIL-1は骨芽細胞のRANKL発現を誘導すること、更にLPSとIL-1はPGE_2産生を介してOPGの発現を抑制することが破骨細胞の誘導に必要であることを証明した。
(4)MyD88欠損したマウスを用いて、骨芽細胞におけるLPSとIL-1によるRANKL誘導にはMyD88シグナルが必須であること、LPSとIL-1による破骨細胞の活性化にもMyD88シグナル系が必須であることを明らかにした。更に、TRIF欠損マウスを用いて、LPSとIL-1によるRANKL発現誘導はMyD88シグナルのみを必要とすることを明らかにした。
(5)環状デプシペプチドdestruxin、ビスフォスホネート、骨粗鬆症治療薬S12911-2の作用機構を解析した。destruxinは、破骨細胞の分化を抑制しないが、骨吸収活性を抑制した。破骨細胞の液胞型ATPase活性が、破骨細胞へのビスフォスホネートの取り込みに重要な役割をもつことが示された。一方、S12911-2は破骨細胞の波状縁形成を阻害した。
(6)PGE_2は破骨細胞前駆細胞が発現するEP2/EP4を介して破骨細胞の分化を直接促進することが示された。一方、成熟破骨細胞はEP2/EP4を発現おらず、強制的にEP4を発現させると、骨吸収活性はPGE_2により抑制された。
(7)菌体成分ムラミルジペプチド(MDP)はMyD88シグナルを介し、LPSとIL-1によるRANKL発現誘導を更に促進することを明らかにした。その発現促進は、Nod2とRip2を介する可能性を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] Suda K., et al.: "Suppression of osteoprotegerin expression by prostaglandin E_2 is crucially involved in LPS-induced osteoclast formation."Journal of Immunology. 172. 2504-2510 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura M., et al.: "Osteoprotegerin regulates bone formation through a coupling mechanism with bone resorption."Endocrinology. 144. 5441-5449 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li X., et al.: "p38 MAPK is crucially involved in osteoclast differentiation but not in cytokine production, phagocytosis or dendritic cell differentiation of bone marrow macrophages."Endocrinology. 144. 4999-5005 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh K, et al.: "LPS promotes the survival of osteoclasts via toll-like receptor 4, but cytokine production of osteoclasts in response to LPS is different from that of macrophages."Journal of Immunology. 170. 3688-3695 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa H., et al.: "Destruxins, cyclodepsipeptides, block the formation of actin rings and prominent clear zones and ruffled borders in osteoclasts."Bone. 33. 443-455 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takami M., et al.: "Involvement of vacuolar H^+-ATPase in incorporation of risedronate into osteoclasts."Bone. 32. 341-349 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi N, Udagawa N, Takami N, Suda T: "Cells of bone : Osteoclast generation."Principles of bone biology, (ed by Raisz LG Rodan GA, Bilezikian JP)(Academic Press, San Diego). 109-126 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katagiri T, Takahashi N: "Regulatory mechanisms of osteoblast and osteoclast differentiation."Oral Diseases. 8. 147-159 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li X, Udagawa N, Itoh K, Suda K, Murase Y, Nishihara T, Suda T, Takahashi N: "p38 MAP kinase-mediated signals are required for inducing osteoclast differentiation but not for osteoclast function."Endocrinology. 143. 3105-3113 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Udagawa N, Kotake S, Kamatani N, Takahashi N, Suda T: "The molecular mechanism of bone destruction in rheumatoid arthritis."Arthritis Research. 4. 281-289 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katagiri T, Imada M, Yanai T, Suda T, Takahashi N, Kamijo R: "Identification of a BMP-responsive Element in the Id1 gene."Genes Cells. 7. 949-960 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamichi Y, Shukunami C, Yamada T, Aihara K, Kawano H, Sato T, Nishizaki Y, Yamamoto Y, Shindo M, Yoshimura K, Nakamura T, Takahashi N, Kawaguchi H, Hiraki Y, Kato S.: "Chondromodulin I is a bone remodeling factor."Mol Cell Biol. 23. 636-644 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh K, Udagawa N, Kobayashi K, Suda K, Li X, Okahashi N, Nishihara N, Takahashi N: "LPS promotes the survival of osteoclasts via Toll-like receptor 4, but cytokine production of osteoclasts in response to LPS is different from that of macrophages."J Immunol. 170. 3688-3695 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi N, Sasaki T, Tsouderos Y, Suda T: "Strontium ranelate (S12911-2) inhibits osteoclastic bone resorption."J Bone Miner Res. 18. 1082-1087 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takami M, Suda K, Sahara T, Itoh K, Nagai K, Sasaki T, Udagawa N, Takahashi N: "Involvement of vacuolar H^+-ATPase in specific incorporation of risedronate into osteoclasts."Bone. 32. 341-349 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi N, Udagawa N, Tanaka S, Suda T: "Generating murine osteoclasts from bone marrow."Methods Mol Med. 80. 129-144 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa H, Takami M, Udagawa N, Sawae Y, Suda K, Sasaki T, Takahashi N, Wachi M, Nagai K, Woo JT: "Destruxins, cyclodepsipeptides, block the formation of actin rings and prominent clear zones and ruffled borders in osteoclasts."Bone. 33. 443-455 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato J, Fukuda S, Takahashi N, Sato R, Yasuda J, Naito Y: "Effect of EDTA on Ca metabolism and bone metabolism in a cow."J Vet Med (Tokyo). 56. 710-714 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li X, Udagawa N, Takami M, Sato N, Kobayashi Y, Takahashi N: "p38 MAPK is crucially involved in osteoclast differentiation but not in cytokine production, phagocytosis or dendritic cell differentiation of bone marrow macrophages."Endocrinology. 144. 4999-5005 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura M, Udagawa N, Matsuura S, Mogi M, Nakamura H, Horiuchi H, Saito N, Hiraoka BY, Kobayashi Y, Takaoka K, Ozawa H, Miyazawa H, Takahashi N: "Osteoprotegerin regulates bone formation through a coupling mechanism with bone resorption."Endocrinology. 144. 5441-5449 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda K, Udagawa N, Sato N, Takami M, Itoh K, Woo JT, Takahashi N, Nagai K: "Suppression of osteoprotegerin expression by PGE2 is crucially involved in LPS-induced osteoclast formation 1."J Immunol. 172. 2504-2510 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato N, Suda K, Takahashi N, Nakamura M, Kobayashi Y, Takada H, Shibata K, Takeda K, Akira S, Noguchi T, Udagawa N: "MyD88 is an essential molecule in osteoclastogenesis induced by lipopolysaccharide, diacyl lipopeptide and IL-1□, and MyD88 knockout mice exhibit a low turnover osteoporotic phenotype."J Exp Med,. (In press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mizoguchi T, Nagasawa S, Takahashi N, Ygasaki H, Ito M: "Dolomite supplementation improves bone metabolism through modulation of calcium-regulating hormone secretion in ovariectomized rats."J Bone Miner Metab. (In press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shuhua Yang, Naoyuki Takahashi, Masahiro Takahashi, Makio Mogi, Takashi Uematsu, Yasuhiro Kobayashi, Yuko Nakamich, Haruhiko Takada, Kiyoshi Takeda, Shizuo Akira, Nobuyuki Udagawa, Kiyofiimi Furusawa: "Muramyl dipeptide synergistically enhances osteoclast formation induced by lipopolysaccharide, interleukin I and tumor necrosis factor-α through Nod2-mediated signals in osteoblasts."(Submitted for publication.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiro Kobayashi, Toshihide Mizoguchi, Ikuko Take, Saburo Kurihaia, Nobuyuki Udagawa, Naoyuki Takahashi.: "Cyclic AMP/protein kinase A signals enhance osteoclastic differentiation through TAK1 in osteoclast precursors."(Submitted for publication.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suda K.et al.: "Suppression of osteoprotegerin expression by prostaglandin E_2 is crucially involved in LPS-induced osteoclast formation."Journal of Immunology. 172・4. 2504-2510 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura M. et al.: "Osteoprotegerin regulates bone fomation through a coupling mechanism with bone resorption."Endocrinology. 144・12. 5441-5449 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Li X.et al.: "p38 MAPK is crucially involved in osteoclast differentiation but not in cytokine production, phagocytosis or dendritic cell differentiation of bone marrow macrophages."Endocrinology. 144・11. 4999-5005 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh K.et al.: "LPS promotes the survival of osteoclasts via toll-like receptor 4, but cytokine production of osteoclasts in response to LPS is different from that of macrophages."Journal of Immunology. 170・7. 3688-3695 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakagawa H. et al.: "Destruxins, cyclodepsipeptides, block the formation of actin rings and prominent clear zones and ruffled borders in osteoclasts."Bone. 33・3. 443-455 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takami M. et al.: "Involvement of vacuolar H^+-ATPase in incorporation of risedronate into osteoclasts."Bone. 32・4. 341-349 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi N. et al.: "Bone Research Protocols"Humana Press Inc. 448 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Li X et al.: "p38 MAPK is crucially involved in osteoclast differentiation but not in cytokine production, phagocytosis or dendritic cell differentiation of bone marrow macrophages"Endocrinology. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh K et al.: "Lipopolysaccharide promotes the survival of osteoclasts via toll-like reseptor 4, but cytokine production of osteoclasts in response to lipopolysaccharide is different from that of macrophages"J Immunol. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takami M et al.: "Involvement of vacuolar H^+-ATPase in incorporation of risedronate into osteoclasts"Bone. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nakagawa H et al.: "Novel anti-resorptive reagents, destruxins reversibly block poralization of osteoclasts"Bone. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Li X at al.: "p38 MAP kinase-mediated signals are required for inducing osteoclast differentiation but not for osteoclast function"Endocrinology. 143. 3105-3113 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Udagawa N et al.: "The molecular mechanism of osteoclastogenesis in rheumatoid arthritis"Arthritis Res. 4. 281-289 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi N et al.: "Principles of Bone Biology, Second Edition, Volume 1"Academic press. 882 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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