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骨形成性毛細血管からみた内軟骨性骨化の新しい概念

研究課題

研究課題/領域番号 17H04015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

松尾 光一  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (40229422)

研究分担者 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) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード耳小骨 / 聴覚骨芽細胞 / ミネラリゼーション / 蝸牛 / 骨芽細胞 / 骨形成 / 石灰化 / コラーゲン / 中耳 / 内耳 / 内軟骨性骨化 / 成長板
研究成果の概要

中耳の耳小骨と内耳の骨迷路は哺乳動物の成獣では高い石灰化度を示すが、発生過程で硬い骨を作る細胞機構は不明である。本研究では、聴覚に関連する骨の高度な石灰化をもたらす骨芽細胞は、骨基質としてI型に加えII型コラーゲンを産生していることを見出した。通常、I型コラーゲンは骨芽細胞が、II型のコラーゲンは軟骨細胞が産生する。しかも一般的な骨芽細胞が緑色蛍光タンパク質で光るマウスでも、耳の骨の骨芽細胞は光らなかった。耳の骨芽細胞は、骨細胞に変化するなどの性質から、軟骨細胞ではないことが明らかになった。「聴覚骨芽細胞」は、II型コラーゲンを発現する新たな骨芽細胞であると結論付けた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

耳小骨が硬いことにより音の伝導効率が良くなること、蝸牛骨が硬いことにより、蝸牛の構造的な安定性が増すものと考えられており、本研究はそのような硬い骨を生み出す骨芽細胞が、これまで知られていた骨芽細胞とは異なることを、いくつもの異なる研究手法を組み合わせて示した。実際に、骨の石灰化異常をきたす疾患では、難聴を認めるものも知られている。本研究は、骨代謝異常と難聴の関係を理解するための手がかりとなるものであるとともに、中耳や内耳で聴覚器を構成する骨組織に特化した骨芽細胞の存在が明らかになった。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Ludwig Boltzmann Institute of Osteology(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Ludwig Boltzmann Institute of Osteology(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Hypermineralization of hearing‐related bones by a specific osteoblast subtype2021

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Kuroda, Katsuhiro Kawaai, Naoya Hatano, Yanlin Wu, Hidekazu Takano, Atsushi Momose, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Paul Roschger, Stephane Blouin, Koichi Matsuo
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Research

      巻: - 号: 8 ページ: 1535-1547

    • DOI

      10.1002/jbmr.4320

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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] 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] 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 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Osteoclast-Osteoblast “Trans-pairing” across Cortical Bone Shapes Developing Long Bones.2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi Matsuo, Masaki Yoda, Yukiko Kuroda, Katsuhiko Kawaai, Yanlin Wu, Hidekazu Takano, Atsushi Momose.
    • 学会等名
      米国骨代謝学会(ASBMR)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウス耳小骨のタルボ位相イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      松尾光一
    • 学会等名
      SPring-8シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超石灰化骨芽細胞によって形成された骨はII型コラーゲンを含み骨密度が高くなる2019

    • 著者名/発表者名
      黒田有希子、河合克宏、松尾光一
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 内軟骨性骨化で形成される耳小骨は軟骨原器より小さい2019

    • 著者名/発表者名
      松尾光一、黒田有希子、河合克宏、百生敦、姫しゅうてい
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] X-ray Talbot imaging from bone to tunicate2019

    • 著者名/発表者名
      松尾光一
    • 学会等名
      The 15th Symposium of Japanese Research Community on X-ray Imaging Optics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高回折効率FZPを用いたTalbot干渉計型X線位相顕微鏡.2019

    • 著者名/発表者名
      呉彦霖、高野秀和、Karol Vegso、星野真人、松尾光一、百生敦
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Hypermineralization of bones by Col2a1-expressing osteoblasts.2018

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Kuroda, Koichi Matsuo.
    • 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] X-Ray phase nano-tomography by FZP-based X-ray microscopy combined with Talbot interferometry.2018

    • 著者名/発表者名
      Yanlin Wu, Hidekazu Takano, Karol Vegso, Masato Hoshino, Koichi Matsuo, Atsushi Momose.
    • 学会等名
      X-Ray Microscopy (XRM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウス腓骨における骨形成部位は成長に伴い変移する.2018

    • 著者名/発表者名
      依田昌樹、黒田有希子、松尾光一
    • 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] シュワン細胞可視化マウスにおける脛骨近位骨端の痛覚神経の解析2018

    • 著者名/発表者名
      姫しゅうてい、依田昌樹、田中智哉、高尾亮子、黒田有希子、芝田晋介、松尾光一
    • 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] 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、依田昌樹、松尾光一
    • 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 capillaries.2017

    • 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Primary Trabecular Bone Becomes Lamellar by Continuous Parathyroid Hormone Infusion2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yoda, Yukiko Kuroda, Koichi Matsuo.
    • 学会等名
      American Society for Bone and Mineral Research 2017 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Developmental bone biology inspired by interferometric x-ray phase imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Koichi Matsuo
    • 学会等名
      X-ray and Neutron Phase Imaging with Gratings (XNPIG) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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 実績報告書
  • [学会発表] マウス腓骨における内軟骨性骨化後の断面形状の変化2017

    • 著者名/発表者名
      依田昌樹、黒田有希子、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 実績報告書
  • [備考] Laboratory of Cell and Tissue Biology

    • URL

      http://wp4.matsuo-lab.com/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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