脂肪細胞に発現するCXCL12の破骨細胞形成および矯正学的歯の移動への影響

• 研究課題/領域番号: 17K17306
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 島 和弘 東北大学, 大学病院, 医員 (40792148)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: CXCL12 / 破骨細胞 / LPS

研究成果の概要

CXCL12は破骨細胞分化に対し促進効果を示すことがわかった。このことは、CXCL12が発現する脂肪細胞の多い肥満の患者では、破骨細胞分化および骨吸収が促進される可能性を示唆した。In vitro においても、RANKLによる破骨細胞形成、TNFαによる破骨細胞形成に促進作用を示すことが確認された。活性化された脂肪細胞から産生されるCXCL12はin vivoにおいても破骨細胞形成および骨吸収を促進させると考えられる。これらのことは肥満を有する患者の矯正治療による歯の移動に影響する可能性が考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、生活習慣病が社会的な問題となっている。その中で肥満および肥満に随伴する代謝異常によるメタボリックシンドロームが特に問題視されている。肥満の有病率は年々増加しており、矯正治療においても肥満の患者は増加してきている。肥満には脂肪細胞が関与していることが知られている。脂肪細胞は、骨髄ニッチに存在し、肥満、骨吸収の増加する骨粗鬆症、関節リウマチ、骨転移性の癌の際に著しく増加することが知られている。このことから、脂肪細胞と破骨細胞の関係を調べることは重要なことだと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] C-X-C motif chemokine 12 enhances lipopolysaccharide-induced osteoclastogenesis and bone resorption in vivo. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shima K, Kimura K, Ishida M, Kishikawa A, Ogawa S, Qi J, Shen WR, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Kitaura H.
  • 雑誌名: Calcif. Tissue Int. 巻: 103 号: 4 ページ: 431-442
  • DOI: 10.1007/s00223-018-0435-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The glucagon-like peptide-1 receptor agonist exendin-4 inhibits lipopolysaccharide-induced osteoclast formation and bone resorption via inhibition of TNF-α expression in macrophages. (2018)
  • 著者名/発表者名: Wei-Ren Shen, Keisuke Kimura, Masahiko Ishida, Haruki Sugisawa, Akiko Kishikawa, Kazuhiro Shima, Saika Ogawa, Jiawei Qi, Hideki Kitaura
  • 雑誌名: Journal of Immunology Research 巻: 2018 ページ: 5783639-5783639
  • DOI: 10.1155/2018/5783639
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Role of muramyl dipeptide for lipopolysaccharide-mediated biological activity and osteoclast activity. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kitaura, H., Ishida, M., Kimura, K., Sugisawa, H., Kishikawa A, Shima, K., Ogawa S., Qi J, Kitaura H., Shen WR
  • 雑誌名: Anal. Cell. Pathol. 巻: Volume 2018 ページ: 8047610-8047610
  • DOI: 10.1155/2018/8047610
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Inflammatory Effects of Nitrogen-Containing Bisphosphonates (N-BPs): Modulation by Non-N-BPs (2017)
  • 著者名/発表者名: Shima K, Tsuchiya M, Oizumi T, Takano-Yamamoto T, Sugawara S, Endo Y.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 40 号: 1 ページ: 25-33
  • DOI: 10.1248/bpb.b16-00521
  • NAID: 130005188786
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of a vesicular ATP release inhibitor for the treatment of neuropathic and inflammatory pain (2017)
  • 著者名/発表者名: Kato Yuri、Hiasa Miki、Ichikawa Reiko、Hasuzawa Nao、Kadowaki Atsushi、Iwatsuki Ken、Shima Kazuhiro、Endo Yasuo、Kitahara Yoshiro、Inoue Tsuyoshi、Nomura Masatoshi、Omote Hiroshi、Moriyama Yoshinori、Miyaji Takaaki
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 114 号: 31
  • DOI: 10.1073/pnas.1704847114
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 歯科矯正用Ni-Tiワイヤーに対する表面コーティングによる耐食性の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村桂介，杉澤晴紀，井田裕人，石田匡彦，島和弘，岸川明子，小川紗衣香，北浦英樹
  • 雑誌名: 東北矯正歯科学会雑誌 巻: 25 ページ: 9-15
  • 査読あり
• [学会発表] CXCL12の破骨細胞形成、骨吸収および破骨細胞関連サイトカインの発現への影響についての検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 島和弘、木村桂介、石田匡彦、岸川明子、小川紗衣香、斉嘉;、沈威任、大堀文俊 、野口隆弘、Aseel Marahleh 、北浦英樹
  • 学会等名: 日本矯正歯科学会
• [学会発表] Inhibition of lipopolysaccharide-induced osteoclast formation and bone resorption in vivo by glucagon-like peptide-1 receptor agonist. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shen WR, Kimura K, Ishida M, Kishikawa A, Shima K, Ogawa S, Qi J, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Kitaura H
  • 学会等名: International Symposium for Multimodal Research and Education in IOHS-Liaison 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Comparisons with and without retention in orthodontic relapse mouse models (2018)
  • 著者名/発表者名: Qi J, Kimura K, Ishida M, Kishikawa A, Shima K, Ogawa S, Shen WR, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Kitaura H.
  • 学会等名: International Symposium for Multimodal Research and Education in IOHS-Liaison 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 破骨細胞形成および骨吸収に対する 脂肪細胞に発現するケモカインCXCL12の作用の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島和弘、木村桂介、石田匡彦、杉澤晴紀、越智由美子、岸川明子、小川紗衣香、セイカイ、沈威任、北浦英樹
  • 学会等名: 第76回日本矯正歯科学会学術大会
• [学会発表] Exendin-4, a GLP-1 receptor agonist, suppresses inflammation-induced osteoclast formation and bone resorption. The 12th International Workshop on Biomaterials in Interface Science (2017)
  • 著者名/発表者名: Shen WR, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Ochi Y, Kishikawa A, Shima K, Ogawa S., Qi J, Kitaura H.
  • 学会等名: Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2017
  • 国際学会
• [学会発表] The effects of diabetic medicine exendin-4 for osteoclast formation and bone resorption (2017)
  • 著者名/発表者名: Shen WR, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Ochi Y, Kishikawa A, Shima K, Ogawa S., Qi J, Kitaura H
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
• [学会発表] 脂肪酸受容体GPR120の破骨細胞形成および骨吸収との関連性の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村桂介、石田匡彦、島和弘、杉澤晴紀、越智由美子、岸川明子、小川紗衣香、セイカイ、沈威任、北浦英樹
  • 学会等名: 第76回日本矯正歯科学会大会
• [学会発表] 糖尿病治療薬DPP-4阻害薬による破骨細胞形成および骨吸収への影響について (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田匡彦、木村桂介、島和弘、沈威任、北浦英樹
  • 学会等名: 第76回日本矯正歯科学会大会