黒色素胞刺激ホルモンの骨への新規作用：再生能力が高い硬組織（ウロコ）を用いた解析

• 研究課題/領域番号: 16K07871
• 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: 水圏生命科学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 鈴木 信雄 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60242476)
• 研究分担者: 高橋 明義 北里大学, 海洋生命科学部, 教授 (10183849) ; 鈴木 徹 東北大学, 農学研究科, 教授 (70344330)
• 研究協力者: 服部 淳彦 東京医科歯科大学, 教養部, 教授 (70183910)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018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); 2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: MSH / 骨代謝 / カルシトニン / 円鱗 / 櫛鱗 / ヒラメ / キンギョ / 受容体 / カルシウム / 次世代シークエンス解析 / 骨形成マーカー / 破骨細胞マーカー / 時計遺伝子 / ウロコ / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / RANKL / ホルモン / カルシウム代謝

研究成果の概要

本研究の目的は、魚類における黒色素胞刺激ホルモン（MSH）の骨代謝に対する新規作用を骨モデルであるウロコを用いて解析することである。本研究では、再生ウロコを用いて、MSHの骨代謝に対する作用をin vivo及びin vitroで解析を行い、MSHが破骨細胞及び骨芽細胞を活性化することを証明した。また、カルシウム代謝に関与しているカルシトニンの分泌をMSHが促していることもわかった。さらに、円鱗から櫛鱗への分化機構を調べるために、次世代シークエンス解析を行った。その結果、骨代謝関連遺伝子の制御機構の一端を明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、MSHの骨に対する新規作用を解析することができ、MSHが破骨細胞及び骨芽細胞を活性化し、骨吸収抑制ホルモンであるカルシトニンの分泌を促すことも判明した。さらにヒラメを用いて、円鱗から櫛鱗への分化機構のメカニズムの一端も解析できた。
ヒラメは水産養殖の上で重要な魚種であり、各県の水産試験場では種苗生産を行っている。陸上の養殖時に無眼側の黒化が生じやすく、黒化が起きたヒラメは商業上の価値は低い。したがって、本研究は、無眼側の黒化機構の解明にも貢献できる。

研究成果

• [国際共同研究] Prince of Songkla University(タイ)
• [国際共同研究] DDU Gorakhpur University(インド)
• [国際共同研究] D.D.U. Gorakhpur University(インド)
• [国際共同研究] Can Tho University/Center of Application and Information(ベトナム)
• [雑誌論文] α-Melanocyte-stimulating hormone directly increases the plasma calcitonin level and involves calcium metabolism in goldfish (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikari Takahiro、Kobayashi Yuki、Kitani Yoichiro、Sekiguchi Toshio、Endo Masato、Kambegawa Akira、Asahina Kiyoshi、Hattori Atsuhiko、Tabuchi Yoshiaki、Amornsakun Thumronk、Mizusawa Kanta、Takahashi Akiyoshi、Suzuki Nobuo
  • 雑誌名: International Aquatic Research 巻: 10 号: 3 ページ: 283-292
  • DOI: 10.1007/s40071-018-0206-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular characterization of putative calcitonin gene-related peptide receptors and expression of calcitonin gene-related peptide and its receptor in the early development of flounder, Paralichthys olivaceus. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T., Suzuki, T., Kurokawa, T., Amornsakun, T., Hai, T.N., Srivastav, A.K. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: International Journal of Zoological Investigations 巻: 4 ページ: 107-116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of Sox10-positive cells at the dorsal fin base of juvenile flounder that are correlated with blind-side skin ectopic pigmentation (2018)
  • 著者名/発表者名: Togawa Mai、Endo Yuna、Suzuki Nobuo、Yokoi Hayato、Suzuki Tohru
  • 雑誌名: Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution 巻: 330 号: 8 ページ: 427-437
  • DOI: 10.1002/jez.b.22842
  • 査読あり
• [雑誌論文] a-melanocyte-stimulating hormone promotes the bone resorption resulting from increased osteoblastic and osteoclastic activities in goldfish. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishizu, H., Sekiguchi, T., Ikari, T.,, Kitamura, K., Kitani, Y., Endo, M., Urata, M., Kinoshita, Y., Hattori, A., Srivastav, A.K., Mishima, H., Mizusawa, K., Takahashi, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Gen. Comp. Endocrinol. 巻: 262 ページ: 99-105
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2018.03.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Calcitonin-typical suppression of osteoclastic activity by amphioxus calcitonin superfamily peptides and insights into the evolutionary conservation and diversity of their structures. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi, T., Shiraishi, A., Satake, H., Kuwasako, K., Takahashi, H., Sato, M., Urata, M., Wada, S., Endo, M., Ikari, T., Hattori, A., Srivastav, A.K. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Gen. Comp. Endocrinol. 巻: 246 ページ: 294-300
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2017.01.004
  • NAID: 120005973614
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sodium fluoride influences calcium metabolism resulting from the suppression of osteoclasts in the scales of nibbler fish Girella punctata (2017)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Sato, Koji Yachiguchi, Keiichi Motohashi, Yukio Yaguchi, Yoshiaki Tabuchi, Yoichiro Kitani,, Takahiro Ikari, Shouzo Ogiso, Toshio Sekiguchi, Tran Ngoc Hai, Do Thi Thanh Huong, Nguyen Viet Hoang, Makoto Urata, Hiroyuki Mishima, Atsuhiko Hattori, Nobuo Suzuki
  • 雑誌名: Fish Sci 巻: ー 号: 4 ページ: 543-550
  • DOI: 10.1007/s12562-017-1086-0
  • NAID: 120006306228
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sardine procalcitonin amino-terminal cleavage peptide has a different action from calcitonin and promotes osteoblastic activity in the scales of goldfish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kase, Y., Ikari, T., Sekiguchi, T., Sato, M., Ogiso, S., Kawada, T., Matsubara, S., Satake, H., Sasayama, Y., Endo, M., Kitamura, K., Hattori, A., Watanabe, T.X., Maruyama, Y., Watanabe, Y., Funahashi, H., Kambegawa, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. Part A 巻: 211 ページ: 73-83
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2017.06.007
  • NAID: 120006336026
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Benz[a]anthracene decreases plasma calcium levels resulting from influence of scale osteoclastic and osteoblastic activities in goldfish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Nakano, J., Kawabe, K., Toriba, A., Hayakawa, K., Tang, N, Sekiguchi, T., Tabuchi, Y., Ikegame, M., Shimizu, N., Mishima, H., Hattori, A., Srivastav, A.K. and Kitani, Y.
  • 雑誌名: Int. J. Zool. Inv. 巻: 3 ページ: 72-81
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] キンギョ鱗における多核破骨細胞形成に関する形態学的研究：筋肉内自家移植鱗を用いた解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池亀美華、村埜淑恵、國定勇希、服部淳彦、鈴木信雄、山本敏男
  • 雑誌名: 岡山歯学会雑誌 巻: 35 ページ: 37-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seawater polluted with highly concentrated polycyclic aromatic hydrocarbons suppresses osteoblastic activity in the scales of goldfish, Carassius auratus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Sato, M., Nassar, F. H., Abdel-gawad, F. Kh., Bassem, S.M., Yachiguchi, K., Tabuchi, Y., Endo, M., Sekiguchi, T., Urata, M., Hattori, A., Mishima, H., Shimasaki, Y., Oshima, Y., Hong, C.-S., Makino, F., Tang, N., Toriba, A. and Hayakawa, K
  • 雑誌名: Zool. Sci. 巻: 33 号: 4 ページ: 407-413
  • DOI: 10.2108/zs150211
  • NAID: 120005851366
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] odium fluoride induces hypercalcemia resulting from the upregulation of both osteoblastic and osteoclastic activities in goldfish, Carassius auratus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato, M., Hanmoto, T., Yachiguchi, K., Tabuchi, Y., Kondo, T., Endo, M., Kitani, Y., Sekiguchi, T., Urata, M., Hai, T.N., Srivastav, A.K., Mishima, H., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. Part C. 巻: 189 ページ: 54-66
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2016.07.006
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fish scale is a suitable model for analyzing determinants of skeletal fragility in type 2 diabetes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki N, Kitamura K, Hattori A
  • 雑誌名: Endocrine 巻: 54 号: 3 ページ: 575-577
  • DOI: 10.1007/s12020-016-1153-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Alpha-melanocyte-stimulating hormone functions to fish calcium metabolism. (2019)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Ikari, T., Kobayashi, Y., Mizusawa, K., Takahashi, A., Kitani, Y., Sekiguchi, T., Endo, M., Kambegawa, A., Asahina, K., Tabuchi, Y., Amornsakun, T., Hattori A.
  • 学会等名: International Symposium “Research Frontiers of Transboundary Pollution”, Kanazawa University
  • 国際学会
• [学会発表] α-MSHは血漿カルシトニン濃度を上昇させてカルシウム代謝に関与する． (2018)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄，五十里雄大，小林勇喜，水澤寛太，高橋明義，木谷洋一郎，関口俊男，遠藤雅人，神戸川明，朝比奈潔，田渕圭章，Amornsakun T，服部淳彦
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] Teleost scale is an functional calcium reservoir and has an important physiological role in calcium metabolism. (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N.
  • 学会等名: 8th International Fisheries Symposium 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Alpha-melanocyte-stimulating hormone increases plasma calcitonin level and is involved in fish calcium metabolism. (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Ikari, T., Kobayashi, Y., Mizusawa, K., Takahashi, A., Kitani, Y., Sekiguchi, T., Endo, M., Kambegawa, A., Asahina, K., Tabuchi, Y., Amornsakun, T., Hattori A.
  • 学会等名: Joint Symposium between Kanazawa University and Prince of Songkla University on Recent Advances in Marine Science, Aquaculture and Food Technology, Kanazawa University
  • 国際学会
• [学会発表] α-melanocyte-stimulating hormone functions to calcium metabolism in goldfish. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishizu, H., Sekiguchi, T., Ikari, T., Kitamura, K., Kitani, Y., Endo, M., Urata, M., Hattori, A., Mizusawa, K., Takahashi, A. and Suzuki, N.
  • 学会等名: International Symposium “Environmental researches in northern Japan Sea and related regions: Renewed horizon of Japan-Russia scientific partnership”
  • 国際学会
• [学会発表] 魚類の骨代謝に対する黒色素胞刺激ホルモンの影響：in vivo及びin vitroによる解析． (2018)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄，石津偉統，木谷洋一郎，五十里雄大，関口俊男，北村敬一郎，遠藤雅人，服部淳彦，水澤寛太，高橋明義
  • 学会等名: 平成30年度日本水産学会春季大会
• [学会発表] 魚類の骨代謝に対する黒色素胞刺激ホルモンの影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄、木谷洋一郎、五十里雄大、石津偉統、小木曽正造、関口俊男、服部淳彦、高橋明義
  • 学会等名: 平成29年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] 黒色素胞刺激ホルモンはキンギョの骨芽細胞及び破骨細胞を活性化する． (2017)
  • 著者名/発表者名: 石津偉統，五十里雄大，木谷洋一郎，小木曽正造，関口俊男，服部淳彦，高橋明義，鈴木信雄
  • 学会等名: 日本動物学会第88 回富山大会
• [学会発表] 骨代謝―メラトニンの骨代謝に対する作用：ウロコを骨モデルとして用いた解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄
  • 学会等名: 日本動物学会第88 回富山大会
  • 招待講演
• [学会発表] 金沢大学が目指すアクアバイオの研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄
  • 学会等名: 日本海イノベーション会議
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of α-melanocyte-stimulating hormone on osteoblasts and osteoclasts in the regenerating scales of goldfish. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishizu, H., Sekiguchi, T., Ikari, T., Kitamura, K., Kitani, Y., Endo, M., Urata, M., Hattori, A., Mizusawa, K., Takahashi, A. and Suzuki, N.
  • 学会等名: 3rd International Symposium “International Collaboration Research Base for Reaction of Atmosphere-Marine-Ecosystem Caused by Aerosol”
  • 国際学会
• [学会発表] Introduction of fish research in Kanazawa University. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N.
  • 学会等名: KU-CTU Joint Symposium: Environment, Aquaculture and Fisheries.
  • 発表場所: Can Tho University, Vietnam,
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 繁殖後期のキンギョにおける血漿カルシウム濃度の低下と鱗で産生されるメラトニンとの関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松岡里沙，丸山雄介，鈴木信雄，服部淳彦
  • 学会等名: 第 41回日本比較内分泌学会大及びシンポジウム
  • 発表場所: 北里大学
  • 年月日: 2016-12-09