骨吸収と骨形成を相反的に制御するゲラニルゲラニオールの作用解明と骨粗鬆症への応用

• 研究課題/領域番号: 16K11487
• 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: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 明海大学
• 研究代表者: 友村 美根子 明海大学, 総合教育センター, 教授 (30217559)
• 研究分担者: 鈴木 龍一郎 城西大学, 薬学部, 准教授 (20415201) ; 坂東 健二郎 明海大学, 歯学部, 講師 (50347093) ; 友村 明人 明海大学, 歯学部, 教授 (60188810)
• 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ゲラニルゲラニオール / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨吸収 / 骨形成 / 骨粗鬆症 / 歯髄細胞 / ビスホスホネート

研究成果の概要

ゲラニルゲラニオール(GGOH)は４つのイソプレン単位をもつジテルペンアルコールである。我々はGGOHが骨を吸収する破骨細胞の分化は抑制するが、骨を形成する骨芽細胞の分化は促進することを骨髄由来細胞と頭蓋骨由来細胞を用いて明らかにした。その作用は分化特異的遺伝子の発現調節を介していた。さらにマウスへのGGOH投与は細菌の炎症惹起因子であるリポ多糖(LPS)による頭蓋骨の吸収を抑制した。今回の研究によりGGOHは骨形成における相乗効果により骨粗鬆症の有効な治療薬となる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

健康な骨は骨吸収を担う破骨細胞と骨形成を担う骨芽細胞の相反する機能のバランスの上に維持されている。加齢や炎症などにより破骨細胞が優位になると骨破壊が進み骨粗鬆症を引き起こす。GGOHは破骨細胞の分化を止めるだけでなく、同時に骨芽細胞の分化を促進するので、総じて骨形成をプラスに向かわせる可能性があり、骨粗鬆症の有効的な治療薬となる可能性が期待できる。GGOHは植物精油からも単離できる天然化合物であり、機能性食品としても活用できる可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] Quantitative Structure-Cytotoxicity Relationship of 2-(N-cyclicamino)chromone Derivatives (2018)
  • 著者名/発表者名: SHI HAIXIA、NAGAI JUNKO、SAKATSUME TSUKASA、BANDOW KENJIRO、OKUDAIRA NORIYUKI、SAKAGAMI HIROSHI、TOMOMURA MINEKO、TOMOMURA AKITO、UESAWA YOSHIHIRO、TAKAO KOICHI、SUGITA YOSHIAKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 38 号: 7 ページ: 3897-3906
  • DOI: 10.21873/anticanres.12674
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search of Neuroprotective Polyphenols Using the “Overlay” Isolation Method (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakagami Hiroshi、Shi Haixia、Bandow Kenjiro、Tomomura Mineko、Tomomura Akito、Horiuchi Misaki、Fujisawa Tomohiro、Oizumi Takaaki
  • 雑誌名: Molecules 巻: 23 号: 8 ページ: 1840-1840
  • DOI: 10.3390/molecules23081840
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quantitative Structure-Cytotoxicity Relationship of Pyrano[4,3-b]chromones (2018)
  • 著者名/発表者名: NAGAI JUNKO、SHI HAIXIA、KUBOTA YUKA、BANDOW KENJIRO、OKUDAIRA NORIYUKI、UESAWA YOSHIHIRO、SAKAGAMI HIROSHI、TOMOMURA MINEKO、TOMOMURA AKITO、TAKAO KOICHI、SUGITA YOSHIAKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 38 号: 8 ページ: 4449-4457
  • DOI: 10.21873/anticanres.12747
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Quantitative Structure-Cytotoxicity Relationship of 3-(N-Cyclicamino)chromone Derivatives (2018)
  • 著者名/発表者名: SHI HAIXIA、NAGAI JUNKO、SAKATSUME TSUKASA、BANDOW KENJIRO、OKUDAIRA NORIYUKI、UESAWA YOSHIHIRO、SAKAGAMI HIROSHI、TOMOMURA MINEKO、TOMOMURA AKITO、TAKAO KOICHI、SUGITA YOSHIAKI
  • 雑誌名: Anticancer Research 巻: 38 号: 8 ページ: 4459-4467
  • DOI: 10.21873/anticanres.12748
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ＬＰＳ誘導性破骨細胞分化に対するカルデクリンの効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川口祥子、坂東健二郎、田村暢章、友村美根子、嶋田淳、友村明人
  • 雑誌名: 明海歯科医学 巻: 47 ページ: 126-138
  • NAID: 40021698104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening for natural medicines effective for the treatment of osteoporosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Ryuichiro、Fukami Satoshi、Tomomura Mineko、Tomomura Akito、Shirataki Yoshiaki
  • 雑誌名: Journal of Natural Medicines 巻: 73 号: 1 ページ: 331-337
  • DOI: 10.1007/s11418-018-1258-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dental Application of Natural Products (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakagami Hiroshi、Tomomura Mineko
  • 雑誌名: Medicines 巻: 5 号: 1 ページ: 21-21
  • DOI: 10.3390/medicines5010021
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protection of differentiating neuronal cells from amyloid β peptide-induced injury by alkaline extract of leaves of Sasa senanensis Rehder. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakagami H, Tsuji M,Tomomura M, Masuda Y, Iwama S, Nakagawa M, Suzuki H, Tanaka K, Abe T,Tamura N, Tomomura A, Yokose S, Takeshima H, Natori T,Horiuchi M, Fujisawa T, Kiuchi Y, Oguchi K, Yasui Y, Oizumi H and Oizumi T.
  • 雑誌名: In Vivo 巻: 32 号: 2 ページ: 231-239
  • DOI: 10.21873/invivo.11229
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of Biological Activity of Mastic Extracts Based on Chemotherapeutic Indices. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki R, Sakagami H, Amano S, Fukuchi K, Sunaga K, Kanamoto T, Terakubo S, Nakashima H, Shirataki Y, Tomomura M, Masuda Y, Yokose S, Tomomura A, Watanabe H, Okawara M, and Matahira Y.
  • 雑誌名: In Vivo 巻: 31 号: 4 ページ: 591-598
  • DOI: 10.21873/invivo.11099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extract of Sasa senanensis Rehder Leaf promotes osteoblast differentiation in MC3T3-E1 Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomomura M, Tomomura A, Oizumi T, Yasui T and Sakagami H.
  • 雑誌名: J Meikai Dent Med 巻: 46 ページ: 111-116
  • NAID: 40021358973
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative structure-cytotoxicity relationship of newly synthesized piperic acid esters. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakagami H, Uesawa Y, Masuda Y, Tomomura M, Yokose S, Miyashiro T, Murai J, Takao K, Kanamoto T, Terakubo S, Kagaya H, Nakashima H, and Sugita Y.
  • 雑誌名: Anticancer Res 巻: 37 号: 11 ページ: 6161-6168
  • DOI: 10.21873/anticanres.12065
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 骨粗鬆症 ゲラニルゲラニオールと骨代謝 (2017)
  • 著者名/発表者名: 友村美根子
  • 雑誌名: Medical Science Digest 巻: 43 ページ: 10-12
• [雑誌論文] マスティック抽出画分の薬理作用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂上 宏、天野 滋、増田 宜子、横瀬 敏志、友村美根子、友村 明人、鈴木 龍一郎、須永 克佳、白瀧 義明、福地 邦彦、 金本 大成、寺久保 繁美、中島 秀喜、渡邉 博文、大川原 正喜、又平 芳春
  • 雑誌名: New Food Industry 巻: 59 ページ: 67-76
  • NAID: 40021313649
• [雑誌論文] クマザサ葉抽出液は骨芽細胞と破骨細胞を相反的に制御することで骨形成を促進する (2017)
  • 著者名/発表者名: 友村美根子、友村明人、大泉 高明、 安井 利一、坂上 宏
  • 雑誌名: New Food Industry 巻: 59 ページ: 41-45
  • NAID: 40021375165
• [雑誌論文] Quantitative Structure-Cytotoxicity Relationship of Chalcones (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakagami H, Masuda Y,Tomomura M,Yokose S, Uesawa Y,Ikezoe N, Asahara D, Takao K, Kanamoto T, Terakubo S, Kagaya H, Nakashima H,and Sugita T.
  • 雑誌名: Anticancer Res 巻: 37 号: 3 ページ: 1091-1098
  • DOI: 10.21873/anticanres.11421
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The kinase activity of endosomal kinase LMTK1A regulates its cellular localization and interactions with cytoskeletons. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sharma S, Tsutsumi K, Saito T, Asada A, Ando K, Tomomura T, Hisanaga S.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 21 号: 10 ページ: 1080-1094
  • DOI: 10.1111/gtc.12404
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Serum Calcium-Decreasing Factor, Caldecrin, Protects Against Amyloid-β Toxicity Through Proteolytic Cleavage. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomomura Mineko, Tomomura Akito, Kamiguchi Hiroyuki
  • 学会等名: 第41回 日本神経科学
• [学会発表] ヒト口腔扁平上皮癌に対する高い選択性と、低いケラチノサイト毒性を有する新規クロモン誘導体の創製 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂上宏、史海霞、坂東健二郎、友村美根子、友村明人
  • 学会等名: 第60回 日本歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 3-(N-サイクリックアミノ)クロモン誘導体の定量的構造‐細胞傷害性相関解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂上宏、史海霞、永井純子、坂詰つかさ、坂東健二郎、奥平准之、植沢芳広、友村美根子、友村明人、高尾浩一、杉田義昭
  • 学会等名: 第138回 日本薬理学会関東部会
• [学会発表] ピラノ[4,3-b]クロモン誘導体の定量的構造‐細胞傷害性相関解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 永井純子、史海霞、久保田夕香、坂東健二郎、奥平准之、植沢芳広、坂上宏、友村美根子、友村明人、高尾浩一、杉田義昭
  • 学会等名: 第138回 日本薬理学会関東部会
• [学会発表] 分化した神経細胞の簡易調製法（オーバーレイ法）の開発：ポリフェノール類の神経保護作用とホルメシス効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 堀内美咲、史海霞、坂上宏、坂東健二郎、友村美根子、友村明人、藤澤知弘、勝呂まどか、大泉浩史、大泉高明
  • 学会等名: 第138回 日本薬理学会関東部会
• [学会発表] 2-(N-cyclicamino)chromone誘導体の定量的構造‐細胞傷害性相関解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 植沢芳広、史海霞、永井純子、坂詰つかさ、坂東健二郎、坂上宏、友村美根子、友村明人、高尾 浩一、杉田義昭
  • 学会等名: 第138回 日本薬理学会関東部会
• [学会発表] ササヘルスによるホルメシスおよび神経細胞保護効果の誘導 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂上宏、友村美根子、友村明人、増田宜子、横瀬敏志、岩間聡一、中川美香、鈴木隼人、田中健大、阿部智之、大石洋平、田村暢章、竹島浩、安井利一、辻まゆみ、木内祐二、小口勝司、堀内美咲、藤澤知弘、勝呂まどか、大泉浩史、大泉高明
  • 学会等名: 第138回日本薬理学会関東部会
• [学会発表] マスティック画分の生物活性の化学療法係数に基づいた再評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂上宏、鈴木龍一郎、天野滋、須永克佳、金本大、福地邦彦、寺久保繁美、白瀧義明、増田宜子、横瀬敏志、友村美根子、友村明人、中島秀喜、渡邉博文、大川原正喜、又平芳春
  • 学会等名: 第136会薬理学会関東部会
• [学会発表] フサザクラに含まれる骨芽細胞の分化を促進する化合物の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 深見聡、鈴木龍一郎、友村美根子、友村明人、白瀧義明
  • 学会等名: 第６４回日本生薬学会
• [学会発表] 明海大学歯科医学総合研究所(M-RIO)の設立ー有害作用の少ない口腔疾患治療薬の開発をめざして (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂上宏、友村美根子、増田宜子
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] ササヘルスのアミロイドペプチド誘発性神経細胞傷害に対する保護作用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩間聡一、坂上宏、増田宜子、友村美根子、横瀬敏志、友村明人、中川美香、鈴木隼人、田中健大、阿部智之、大石洋平、田村暢章、竹島浩、鈴木龍一郎、白瀧義明、辻まゆみ、木内裕二、堀江憲夫、名取威徳、堀内美咲、勝呂まどか、大泉浩史、大泉高明
  • 学会等名: 第137回日本薬理学会関東部会
• [学会発表] ピペリン酸エステル誘導体の構造活性相関：腫瘍選択性とアポトーシス誘導 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂上宏、植沢芳広、増田宜子、友村美根子、金本大成、寺久保繁美、宮城昂幹、村井淳一、高尾浩一、横瀬敏志、加賀谷肇、中島秀喜、杉田義昭
  • 学会等名: 第137回日本薬理学会関東部会
• [学会発表] LPS誘導性破骨細胞分化に対するカルデクリンの効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川口祥子、坂東健二郎、田村暢章、友村美根子、友村明人,嶋田淳
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 骨芽細胞と破骨細胞におけるゲラニルゲラニオールの効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 友村美根子、坂東 健二郎, 鈴木龍一郎, 白瀧義明, 坂上宏, 友村明人
  • 学会等名: 第89回 日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] 骨芽細胞を分化促進させる生薬の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深見 聡、鈴木 龍一郎、友村美根子、友村 明人、坂上宏、白瀧 義明
  • 学会等名: 第63回 日本生薬学会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2016-09-24