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無重力環境下における歯と骨の代謝機構解明に向けたモデル動物としてのメダカ活用戦略

研究課題

研究課題/領域番号 16K15778
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関昭和大学

研究代表者

茶谷 昌宏  昭和大学, 歯学部, 助教 (80628628)

研究協力者 畔津 佑季  
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
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードメダカ / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / グルココルチコイド / medaka / gravity / bone / osteoclast / osteoblast / glucocorticoid / 重力 / 骨 / 骨生物学
研究成果の概要

以前の研究から宇宙飛行によってグルココルチコイド(GC)の下流シグナルが上昇することが示された。破骨細胞と骨芽細胞が蛍光タンパク質で標識された遺伝子改変メダカを作製し、メダカにGC製剤を投与したところ、骨代謝が盛んな咽頭歯骨、骨折修復部でGC濃度依存的に破骨細胞と骨芽細胞を減少した。GC受容体であるGR2の欠損メダカを作製、骨折によって動員される破骨細胞と骨芽細胞の量が増加した。GCが骨代謝を抑制することが示唆された。また、重力作用を調べるため加重力環境でメダカを飼育すると脊椎骨形成と耳石形成に異常が見られた。今後、メダカを用いた研究で重力作用の解明が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グルココルチコイドは過剰に投与されると骨粗鬆症の原因になるともされ、グルココルチコイドによる骨影響のメカニズムは早期の解明が期待されている。宇宙の実験で用いたメダカでは、グルココルチコイドの下流遺伝子の発現が上昇しており、宇宙でのグルココルチコイド作用の原因究明が重要となっている。これから宇宙時代を迎える人類にとってグルココルチコイドによる骨影響の基礎データを得ることは社会的意義がある。また、本研究でメダカを加重力環境で飼育することで脊椎骨形成、耳石形成に異常が見られることがわかった。今後、メダカを用いた解析から重力作用が明らかにすることが期待される。

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

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 11件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 特集 宇宙の極限環境から生命体の可塑性をさぐる Ⅰ.重力変動の生理機能への影響 重力に応答する骨組織─宇宙開発にみる生命科学研究2018

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 69 号: 2 ページ: 110-117

    • DOI

      10.11477/mf.2425200770

    • ISSN
      0370-9531, 1883-5503
    • 年月日
      2018-04-15
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anti-mouse RANKL Antibodies Inhibit Alveolar Bone Destruction in Periodontitis Model Mice2018

    • 著者名/発表者名
      Kuritani M, Sakai N, Karakawa A, Isawa M, Chatani M, Negishi-Koga T, Funatsu T, Takami M.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 41 号: 4 ページ: 637-643

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00026

    • NAID

      130006602562

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 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] 400㎞上空の生きた細胞を見る2018

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 雑誌名

      月刊細胞

      巻: 50 ページ: 38-39

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メダカ骨芽細胞/破骨細胞の微小重力環境に対する初期応答2018

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 雑誌名

      White

      巻: 6 ページ: 69-70

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 宇宙環境における骨研究ーメダカ実験の意義とは2017

    • 著者名/発表者名
      茶谷昌宏
    • 雑誌名

      腎と骨代謝

      巻: 30 ページ: 185-194

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 遺伝子改変メダカからみえる骨代謝2017

    • 著者名/発表者名
      茶谷昌宏
    • 雑誌名

      骨粗鬆症治療

      巻: 16 ページ: 56-65

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 遺伝子改変メダカから見える骨代謝2017

    • 著者名/発表者名
      茶谷昌宏
    • 雑誌名

      骨粗鬆症治療

      巻: 16 ページ: 56-62

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Acute transcriptional up-regulation specific to osteoblasts/osteoclasts in medaka fish immediately after exposure to microgravity2016

    • 著者名/発表者名
      Chatani M et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 39545-39545

    • DOI

      10.1038/srep39545

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The potential of medaka fish to uncover mechanisms of gravity response.2018

    • 著者名/発表者名
      Chatani M
    • 学会等名
      15th Korea-Japan Joint Seminar on Space Environment Utilization Research
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メダカ骨芽細胞/破骨細胞の微小重力環境に対する初期応答2018

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 学会等名
      第5回臨床骨ネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of gravity change on medaka fish hard tissues.2018

    • 著者名/発表者名
      Chatani M, Mitsuhashi A, Dodo Y, Azetsu Y, Sakai N, Kudo A, Takami M
    • 学会等名
      29th Australian and New Zealand Bone and Mineral Society (ANZBMS) ANNUAL SCIENTIFIC MEETING
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 重力が歯と骨の恒常性に及ぼす作用-メダカを用いた加重力実験2018

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏, 三橋 あい子, 畔津 佑季, 坂井 信裕, 工藤 明, 高見 正道
    • 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] 重力変化がメダカの硬組織に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 学会等名
      第347回昭和大学学士会例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メダカ骨芽細胞/破骨細胞の微小重力環境に対する初期応答2018

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 学会等名
      臨床骨ネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Acute transcriptional control specific to osteoblasts/osteoclasts in medaka fish immediately after exposure to microgravity2017

    • 著者名/発表者名
      茶谷昌宏
    • 学会等名
      International Symposium on Living In Space 2017
    • 発表場所
      一橋講堂
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 硬組織の恒常性維持における重力の生物学的作用 -メダカの微小重力実験と加重力実験-2017

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メダカの骨研究 -宇宙の先に見えるもの-2017

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 学会等名
      第8回スクリーニング学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歯と骨の恒常性に及ぼす重力の生物学的作用-メダカを用いた加重力実験-2017

    • 著者名/発表者名
      三橋 あい子、茶谷 昌宏、畔津 佑季、坂井 信裕、工藤 明、高見 正道
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第31回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝子改変メダカに見る骨代謝制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏、工藤 明、高見 正道
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Acute transcriptional control specific to osteoblasts/osteoclasts in medaka fish immediately after exposure to microgravity2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Chatani
    • 学会等名
      International Symposium on Living in Space 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メダカは微小重力環境にどのような影響を受け、適応したのか2016

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 学会等名
      宇宙生物科学会第30回大会
    • 発表場所
      愛知医科大学
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-vivo behaviors of pre-osteoclasts in c-fms transgenic and knock-out medaka fish2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Chatani, Kazushi Aono, Masamichi takami, Akira Kudo, In-vivo behaviors of pre-osteoclasts in c-fms transgenic and knock-out medaka fish
    • 学会等名
      26th Australian and New Zealand Bone and Mineral Society Annual Scientific Meeting
    • 発表場所
      Gold Coast Convention and Exhibition Centre, Australia
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The potential of medaka fish to uncover mechanisms of bone modeling and remodeling2016

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 学会等名
      Bone Biology Forum
    • 発表場所
      クロスウェーブ幕張 千葉
    • 年月日
      2016-08-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子改変メダカから考える骨代謝2016

    • 著者名/発表者名
      茶谷 昌宏
    • 学会等名
      第15回松本ボーンフォーラム
    • 発表場所
      信州大学、松本
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Handbook of Space Pharmaceuticals2019

    • 著者名/発表者名
      Chatani M, Kudo A
    • 総ページ数
      1800
    • 出版者
      Springer, Switzerland
    • ISBN
      9783030055257
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Zebrafish, Medaka and Other Small Fishes.2018

    • 著者名/発表者名
      Chatani M, Kudo A
    • 総ページ数
      315
    • 出版者
      Springer, Singapore.
    • ISBN
      9789811318788
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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