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骨吸収窩糖タンパク質が誘導する新規骨形成制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08506
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 生理学一般
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

黒田 有希子  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70455343)

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 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード骨形成 / 糖鎖 / 骨吸収窩 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 血管内皮細胞 / マトリックスプロテアーゼ / 糖タンパク質 / 細胞間相互作用 / 糖鎖修飾
研究成果の概要

骨吸収窩に豊富に存在する糖タンパク質の生理的役割はあまりよくわかっていない。軟骨が骨に置き換わる内軟骨性骨化過程では、マトリックスプロテアーゼMMP-9の局在が、糖鎖修飾の有無により大きく異なっていた。軟骨が骨に置き換わる血管侵入部位ではシアル酸修飾されていないMMP-9が、破骨細胞内や骨形成能を持つ骨芽細胞が集積している吸収窩ではシアル酸修飾を受けたMMP-9が発現していた。以上の結果より、シアル酸修飾されていないMMP-9は血管内皮細胞を誘引し、シアル酸修飾されたMMP-9は骨芽細胞の集積と骨形成を誘導していることが強く示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、骨吸収窩に存在する糖タンパク質に注目し、その糖鎖修飾の骨形成における生理的意義を解明しようと挑戦する点に高い新規性・独創性がある。骨吸収部位での骨形成機構に関する知見は数多く報告されているが、次段階である骨形成誘導の有無で骨吸収窩を分類し、「それぞれの骨吸収窩によって異なる機構が働いている」という発想の研究はなく、その役割の違いを見つけようとする発想が独創的である。もし、これらの糖タンパク質が骨形態形成機構に関与していれば、生体内の骨形成を新しい視点から見ることができるだけでなく、骨形成を促す技術としても応用できるため、医療に大きな貢献ができると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Bone2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuo K, Ji S, Miya A, Yoda M, Hamada Y, Tanaka T, Takao-Kawabata R, Kawaai K, Kuroda Y, Shibata S.
    • 雑誌名

      Innervation of the tibial epiphysis through the intercondylar foramen.

      巻: 120 ページ: 297-304

    • DOI

      10.1016/j.bone.2018.11.007

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trans-pairing between osteoclasts and osteoblasts shapes the cranial base during development.2019

    • 著者名/発表者名
      Edamoto M, Kuroda Y, Yoda M, Kawaai K, Matsuo K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 297-297

    • DOI

      10.1038/s41598-018-38471-w

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of long-term cigarette smoke exposure on bone metabolism, structure, and quality in a mouse model of emphysema2018

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Mamoru、Chubachi Shotaro、Kameyama Naofumi、Sato Minako、Haraguchi Mizuha、Miyazaki Masaki、Takahashi Saeko、Nakano Takayoshi、Kuroda Yukiko、Betsuyaku Tomoko、Matsuo Koichi
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 13 号: 1 ページ: e0191611-e0191611

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0191611

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dissection of the Auditory Bulla in Postnatal Mice: Isolation of the Middle Ear Bones and Histological Analysis.2017

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto A, Kuroda Y, Kanzaki S, Matsuo K
    • 雑誌名

      J Vis Exp

      巻: 119 号: 119

    • DOI

      10.3791/55054

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 破骨細胞と骨芽細胞の相互作用:破骨細胞による骨芽細胞の活性化メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      黒田有希子、松尾光一
    • 雑誌名

      THE BONE 2016年夏号

      巻: 30 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マイクロCT像とLight sheet蛍光顕微鏡像の融合による骨形成性毛細血管の3D可視化2016

    • 著者名/発表者名
      宮彩子,黒田有希子,武田佳彦,松尾光一
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 51 ページ: 88-93

    • NAID

      130007695978

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Hypermineralization of bones by Col2a1-expressing osteoblasts2018

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Kuroda
    • 学会等名
      ASBMR 2018 Annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨密度の高い骨はII型コラーゲンを産生する「超石灰化骨芽細胞」によって作られる2018

    • 著者名/発表者名
      黒田有希子
    • 学会等名
      第36回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A novel osteoblast subpopulation initiates endochondral ossification by forming osteogenic capillaries2017

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Kuroda, Ayako Sakamoto, Masaki Yoda, Yanlin Wu, Hidekazu Takano, Atsushi Momose, Koichi Matsuo
    • 学会等名
      American Society for Bone and Mineral Research 2017 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 内軟骨性骨化~軟骨が骨に置き換わる部位では特殊な骨芽細胞が働いていた2017

    • 著者名/発表者名
      黒田有希子
    • 学会等名
      第16回松本ボーンフォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Col1a1low骨芽細胞は内軟骨性骨化で働く新たな骨芽細胞群である2017

    • 著者名/発表者名
      黒田有希子、依田昌樹、松尾光一
    • 学会等名
      第35回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] How do Osteoclasts Shape the Cranial Base Bones During Development?2016

    • 著者名/発表者名
      Mio Edamoto, Yukiko Kuroda, Koichi Matsuo
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research, Atlanta, Georgia USA
    • 発表場所
      アトランタ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 軟骨内の骨形成性毛細血管構築には破骨細胞が必要である2016

    • 著者名/発表者名
      黒田有希子、松尾光一
    • 学会等名
      第34回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CT像とマルチアングル蛍光像の融合による骨内毛細血管の3D可視化2016

    • 著者名/発表者名
      宮彩子、黒田有希子、松尾光一
    • 学会等名
      第34回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭蓋底骨形態形成における破骨細胞の役割2016

    • 著者名/発表者名
      枝元美緒、黒田有希子、松尾光一
    • 学会等名
      第34回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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