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矯正力負荷は破骨細胞前駆細胞のオートファジーを誘導するか?

研究課題

研究課題/領域番号 16K11798
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 矯正・小児系歯学
研究機関松本歯科大学

研究代表者

荒井 敦  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (00532772)

研究分担者 小林 泰浩  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (20264252)
山田 一尋  松本歯科大学, 歯学部附属病院, 教授 (40182521)
溝口 利英  東京歯科大学, 歯学部, 講師 (90329475)
研究協力者 高橋 直之  
Reuben Kim  
Wang Cun-Yu  
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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード破骨細胞 / 破骨細胞前駆細胞 / Autophagy / Beclin1 / RANKL / 矯正力 / オートファジー / Beclin 1 / LC3B / TRAF6 / 歯の移動
研究成果の概要

破骨細胞分化におけるAutophagyの役割について解析をおこなった。Autophagy関連遺伝子Beclin 1の発現はRANKL刺激により上昇した。またRANKL刺激によるBeclin 1の発現誘導メカニズムの解析結果、RANKL刺激によりBeclin 1へのubiqutinチェーンの結合が増加した。Beclin 1を破骨細胞特異的にノックアウトしたコンディショナルノックアウトマウス解析では、破骨細胞分化に影響はみられなかったが、皮質骨の肥厚が認められ、海綿骨は減少していた。
RANKLにより刺激されたAutophagyの活性化は、破骨細胞の分化誘導因子の一つであることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、破骨細胞分化におけるオートファジーの役割について解析をおこなった。その結果、オートファジー関連遺伝子であるBeclin1は破骨細胞分化誘導因子RANKLによって活性化されることが明らかとなった。これらのことより、オートファジーの活性化が歯槽骨を含む骨組織のリモデリングに関与することが示唆された。今後、オートファジー制御を利用した新しい歯科矯正治療方法の確立をめざすが、さらに代謝性骨疾患治療でもオートファジー制御が重要であることが示されると期待する。本研究の成果および、継続する研究結果は、歯科と医科の患者に大いなる福音をもたらすと確信する。

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

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] UCLA School of Dentistry(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] UCLA School of Dentistry(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UCLA School of Dentistry(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Beclin1 modulates bone homeostasis by regulating osteoclast and chondrocyte differentiation2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Arai, Sol Kim, Vadim Goldshteyn, Terresa Kim, No-Hee Park, Cun-Yu Wang, Reuben Kim
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Research

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Osteogenic Factor Runx2 Marks a Subset of Leptin Receptor-Positive Cells that Sit Atop the Bone Marrow Stromal Cell Hierarchy2017

    • 著者名/発表者名
      Yang Mengyu、Arai Atsushi、Udagawa Nobuyuki、Hiraga Toru、Lijuan Zhao、Ito Susumu、Komori Toshihisa、Moriishi Takeshi、Matsuo Koichi、Shimoda Kouji、Zahalka Ali H.、Kobayashi Yasuhiro、Takahashi Naoyuki、Mizoguchi Toshihide
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 4928-4928

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05401-1

    • NAID

      120006576162

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] IL-36 Induces Bisphosphonate-Related Osteonecrosis of the Jaw-Like Lesions in Mice by Inhibiting TGF-β-Mediated Collagen Expression2017

    • 著者名/発表者名
      Kim Sol、Williams Drake W、Lee Cindy、Kim Terresa、Arai Atsushi、Shi Songtao、Li Xinmin、Shin Ki-Hyuk、Kang Mo K、Park No-Hee、Kim Reuben H
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Research

      巻: 32 号: 2 ページ: 309-318

    • DOI

      10.1002/jbmr.2985

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Autophagy関連遺伝子Beclin 1は破骨細胞分化を誘導する2018

    • 著者名/発表者名
      荒井敦、宇田川信之、高橋直之、Wang Cun-yu, Kim Reuben
    • 学会等名
      第3回日本骨免疫学会ウインターセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨髄間葉系幹細胞は低レベルにRunx2を発現している2018

    • 著者名/発表者名
      溝口利英、楊孟雨、荒井敦、小林泰浩、宇田川信之、高橋直之
    • 学会等名
      第3回日本骨免疫学会ウインターセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 破骨細胞に発現するSiglec-15の骨代謝カップリングにおける重要性2018

    • 著者名/発表者名
      宇田川信之、上原俊介、小出雅則、荒井敦、溝口利英、中村美どり、小林泰浩、高橋直之、福田千恵、津田英資
    • 学会等名
      第3回日本骨免疫学会ウインターセミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Autophagyの活性は破骨細胞分化を誘導する2017

    • 著者名/発表者名
      荒井敦, 山田一尋, 宇田川信之, 高橋直之, Wang, Cun-Yu, Kim, Reuben
    • 学会等名
      第2回日本骨免疫学会ウインターセミナー
    • 発表場所
      ホテルマロウド軽井沢 (長野)
    • 年月日
      2017-01-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] オートファジーの活性は破骨細胞分化を誘導する2017

    • 著者名/発表者名
      荒井 敦,山田 一尋 ,宇田川信之,高橋 直之,ワンクンユー,キムリューベン
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] isphosphonate inhibits bone resorption by blocking autophagy in osteoclasts.2017

    • 著者名/発表者名
      Kim S, Goldshteyn A, Arai A, Park NH, Kim RH
    • 学会等名
      American Society for Bone and Mineral Research 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] 矯正力負荷によるAutophagyの活性は破骨細胞分化を誘導する2016

    • 著者名/発表者名
      荒井敦, 宇田川信之, Kim, Reuben,山田一尋
    • 学会等名
      第75回日本矯正歯科学会大会
    • 発表場所
      アスティ徳島 (徳島)
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] RANKL Induces Ubiquitination of Autophagy Protein Beclin1, and Mediates Osteoclast Differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      A.Arai, S.Kim, T.Kim, C.Lee, C.-Y.Wang, N.-H.Park, R.Kim
    • 学会等名
      94th General session of International Association of Dental Research
    • 発表場所
      COEX Convention Center (Seoul, Korea)
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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