骨芽細胞特異的AMPK欠損マウスを用いたAMPKの骨形成における重要性の解明

• 研究課題/領域番号: 15K09433
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 内分泌学
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 金沢 一平 島根大学, 医学部, 講師 (50452553)
• 研究協力者: 竹野 歩 ; 野津 雅和 ; 田中 賢一郎
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: AMPK / 骨芽細胞 / 骨細胞 / 骨形成 / 骨代謝 / ノックアウト / 骨吸収 / RANKL / スクレロスチン / 骨形成低下

研究成果の概要

骨芽細胞特異的AMPKノックアウトマウスにおいて、生後から骨格成長の障害を認め、海綿骨量、皮質骨量の有意な減少が認められた。皮質骨内膜面骨形成の低下と骨芽細胞分化抑制を認めたことから、骨芽細胞AMPKは骨形成に重要な因子であることが明らかとなった。さらに、骨芽細胞特異的AMPKノックアウトマウスでは破骨細胞数の上昇を認め、骨芽細胞からのRANKL発現が上昇していることから、骨芽細胞AMPKは骨リモデリングにも重要であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Osteoblast AMP-activated protein kinase regulates postnatal skeletal development in male mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa I, Takeno A, Tanaka K, Notsu M, Sugimoto T
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 159 号: 2 ページ: 597-608
  • DOI: 10.1210/en.2017-00357
  • NAID: 120006559368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of adenosine monophosphate-activated protein kinase suppresses bone morphogenetic protein-2-induced mineralization of osteoblasts <i>via</i> Smad-independent mechanisms (2018)
  • 著者名/発表者名: Takeno A, Kanazawa I, Notsu M, Tanaka K, Sugimoto T
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 65 号: 3 ページ: 291-298
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ17-0229
  • NAID: 130006575569
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose uptake inhibition decreases expressions of receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL) and osteocalcin in osteocytic MLO-Y4-A2 cells (2018)
  • 著者名/発表者名: TakenoA, Kanazawa I, Notsu M, Tanaka K, SUgimoto T
  • 雑誌名: American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism 巻: 314 号: 2 ページ: E115-E123
  • DOI: 10.1152/ajpendo.00159.2017
  • NAID: 120006559369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between bone and glucose metabolism [Review] (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa I
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 64 号: 11 ページ: 1043-1053
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ17-0323
  • NAID: 130006224994
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of AMP-activated protein kinase decreases receptor activator of NF-κB ligand expression and increases sclerostin expression by inhibiting the mevalonate pathway in osteocytic MLO-Y4 cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokomoto-Umakoshi M, Kanazawa I, Takeno A, Tanaka K, Notsu M, Sugimoto T
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 469 号: 4 ページ: 791-796
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.12.072
  • NAID: 120006221290
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simvastatin rescues homocysteine-induced apoptosis of osteocytic MLO-Y4 cells by decreasing the expressions of NADPH oxidase 1 and 2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeno A, Kanazawa I, Tanaka K, Notsu M, Yokomoto-Umakoshi M, Sugimoto T
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 63 号: 4 ページ: 389-395
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ15-0480
  • NAID: 130005146451
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Activation of AMP-activated protein kinase protects against homocysteine-induced apoptosis of osteocytic MLO-Y4 cells by regulating the expression of NADPH oxidase 1 (Nox1) and Nox2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeno A, Kanazawa I, Tanaka K, Notsu M, Yokomoto M, Yamaguchi T, Sugimoto T
  • 雑誌名: Bone 巻: 77 ページ: 135-141
  • DOI: 10.1016/j.bone.2015.04.025
  • NAID: 120006221277
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 糖代謝における骨細胞グルコース感知の重要性についての検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹野歩、金沢一平、野津雅和、田中賢一郎、杉本利嗣
  • 学会等名: 第90回日本内分泌学会学術総会
• [学会発表] 骨代謝と糖・エネルギー代謝の相互関連性についての研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金沢一平
  • 学会等名: 第90回日本内分泌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] Roles of glucose transporter in expressions of receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL) and osteocalcin in osteocytic MLO-Y4-A2 cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeno A, Kanazawa I, Notsu M, Tanaka KI, Sugimoto T
  • 学会等名: Australian & New Zealand Bone & Mineral Society meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Osteoblast AMP-activated protein kinase regulates skeletal development in vivo (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa I, Takeno A, Tanaka KI, Notsu M, Sugimoto T
  • 学会等名: Australian & New Zealand Bone & Mineral Society meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 骨細胞の糖代謝における役割について (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹野歩、金沢一平、杉本利嗣
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] 骨芽細胞AMP-activated protein kinaseの骨伸長、骨量増加における役割の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金沢一平、竹野歩、田中賢一郎、野津雅和、杉本利嗣
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] 骨細胞におけるglucose transporter阻害はAMP-activated protein kinase活性化とMAPK経路抑制を介してosteocalcin、RANKL発現を低下させる (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹野歩、金沢一平、野津雅和、田中賢一郎、杉本利嗣
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] Effects of glucose uptake inhibition by phloretin on expressions of RANKL and osteocalcin in osteocytic MLO-Y4-A2 cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Takeno A, Kanazawa I, Notsu M, Tanaka KI, Sugimoto T
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The in vivo roles of osteoblast AMP-activated protein kinase in skeletal development (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa I, Takeno A, Tanaka KI, Notsu M, Sugimoto T
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Simvastatin rescues Homocysteine-Induced Apoptosis of Osteocytic MLO-Y4 Cells by Decreasing the Expressions of NADPH oxidase 1 (Nox1) and Nox2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeno A, Kanazawa I, Tanaka KI, Notsu M, Yokomoto-Umakoshi M, Sugimoto T
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research 2016 Annual Meeting
  • 発表場所: America, Atlanta
  • 年月日: 2016-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] 骨細胞系MLO-Y4細胞においてAMP-activated protein kinase活性化はメバロン酸経路を阻害することによりRANKL発現を減少させ、スクレロスチン発現を増加させる (2016)
  • 著者名/発表者名: 横本真希、金沢一平、竹野歩、田中賢一郎、野津雅和、杉本利嗣
  • 学会等名: 第34回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪府（大阪国際会議場）
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] マウス骨細胞系MLO-Y4細胞株においてシンバスタチンはNADPH oxidase 1 および2発現の抑制を介してホモシステインによるアポトーシス促進を解除する (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹野歩、金沢一平、田中賢一郎、野津雅和、横本真希、杉本利嗣
  • 学会等名: 第34回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪府（大阪国際会議場）
  • 年月日: 2016-07-20
• [学会発表] Activation of AMP-activated Protein Kinase Protects Against Homocysteine-Induced Apoptosis of Osteocytic MLO-Y4 Cells by Regulating the Expressions of NADPH oxidase 1 (Nox1) and Nox2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeno A, Kanazawa I, Tanaka KI, Notsu M, Yokomoto M, Yamaguchi T, Sugimoto T
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research 2015 Annual Meeting
  • 発表場所: America, Seattle
  • 年月日: 2015-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] Metformin protects against homocysteine-induced apoptosis of osteocytic MLO-Y4 cells by activation of AMP-activated protein kinase (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa I, Takeno A, Tanaka KI, Notsu M, Yokomoto M, Yamaguchi T, Sugimoto T
  • 学会等名: 51th Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes
  • 発表場所: Sweden, Stockholm
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] AMP kinase活性化はホモシステインによる骨細胞MLO-Y4のアポトーシス誘導を解除する (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹野歩、金沢一平、田中賢一郎、野津雅和、横本真希、山口徹、杉本利嗣
  • 学会等名: 第33回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 東京都（京王プラザホテル）
  • 年月日: 2015-07-23
• [学会発表] AMP kinase活性化はホモシステインによる骨細胞MLO-Y4のアポトーシス誘導を解除する (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹野歩、金沢一平、田中賢一郎、野津雅和、横本真希、山口徹、杉本利嗣
  • 学会等名: 第88回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 東京都（ホテルニューオータニ東京）
  • 年月日: 2015-04-23