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宇宙医学的アプローチによる微小重力環境を用いたインプラント周囲骨吸収制御戦略

研究課題

研究課題/領域番号 18H02995
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57050:補綴系歯学関連
研究機関九州歯科大学

研究代表者

細川 隆司  九州歯科大学, 歯学部, 教授 (60211546)

研究分担者 近藤 祐介  九州歯科大学, 歯学部, 講師 (00611287)
柄 慎太郎  九州歯科大学, 歯学部, 特別研修員 (20759386)
向坊 太郎  九州歯科大学, 歯学部, 助教 (50635117)
正木 千尋  九州歯科大学, 歯学部, 准教授 (60397940)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 交付 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワード骨細胞 / メカノセンサー / 骨吸収 / 骨代謝 / キネシン
研究実績の概要

これまで、本研究においては、 (1)人工無重力装置を用いた物理刺激の遮断による骨細 胞のcilia(繊毛)関連シグナル伝達分子の挙 動変化 (2)超音波等の物理刺激による 骨細胞への影響 (3)骨吸収を制御する生体分子について明らかにすることにより、 生理的な骨吸収を臨床的に制御し抑制 する分子医学的アプローチを可能にすること を目指してきた。
今年度は、特に骨吸収を制御する生体分子に着目して検討を行った。チロシンキナーゼSrcおよびそのアダプター分子Crk-associated substitute (Cas)それぞれの遺伝子欠損マウスは破骨細胞の骨吸収機能の低下により骨量が増加することが知られている。しかし、SrcおよびCasがどのように破骨細胞の骨吸収を制御しているか、その分子メカニズムには不明な点が多い。そこでSrcおよびCas下流で骨吸収を制御する新たな分子の同定を試みた。野生型、SrcあるいはCas遺伝子欠損マウスの脾臓を分化誘導させた破骨細胞からmRNAを採取し、マイクロアレイ解析をおこなった。そしてSrcおよびCas遺伝子欠損破骨細胞で発現量が減少した遺伝子のうち、細胞骨格制御に関与するキネシンファミリータンパク質Kif1cに着目した。破骨細胞におけるKif1cの発現量を検討したところ、分化とともに増加した。さらにshRNAによりKif1cをノックダウンした破骨細胞では骨吸収能の指標となるアクチンリングの形成が抑制された。これらの結果より、Kif1cはSrc-Casの下流で破骨細胞のアクチンリング形成さらには骨吸収を制御している可能性があることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究においては、 (1)人工無重力装置を用いた物理刺激の遮断による骨細 胞のcilia(繊毛)関連シグナル伝達分子の挙 動変化 (2)超音波等の物理刺激による 骨細胞への影響 (3)骨吸収を制御する生体分子について検討を行ってきたが、今年度は、とくに骨吸収を制御する生体分子として細胞骨格制御に関与するキネシンファミリータンパク質Kif1cに着目し、その骨吸収制御メカニズムの一端を明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

株化骨細胞の微小重力環境での3D培養と,通常(1G)環境下での培養において発現量に差が認められる分子の網羅的探索を継続する. さらに今年度は、骨細胞のメカノセンサーにおける一次繊毛の主要なメカニズムを解明するため、一次繊毛の主要なターゲットと考えられてい るTRPV4 (Transient Receptor Potential Vanilloid 4)カルシウムチャネルのノックアウトマウスを使い、尾部懸垂モデルによる骨組織の廃用 性萎縮に一次繊毛を介したメカニズムがどのように影響を与えるか検討する予定である。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書

研究成果

(9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] Implant-supported fixed prosthesis improves nutrient intake in patients with partial edentulous posterior regions2020

    • 著者名/発表者名
      Fukahori Shinji、Kondo Yusuke、Nodai Tomotaka、Aonuma Fumiko、Tamura Akiko、Tsuka Shintaro、Mukaibo Taro、Masaki Chihiro、Hosokawa Ryuji
    • 雑誌名

      J Prosthodont Res

      巻: 63 号: 4 ページ: 411-414

    • DOI

      10.1016/j.jpor.2019.03.007

    • ISSN
      1883-1958, 1883-9207
    • 年月日
      2020-03-20
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kif1c regulates osteoclastic bone resorption as a downstream molecule of p130Cas2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayakawa Miki、Matsubara Takuma、Mizokami Akiko、Hiura Fumitaka、Takakura Nana、Kokabu Shoichiro、Matsuda Miho、Yasuda Hisataka、Nakamura Ichiro、Takei Yosuke、Honda Hiroaki、Hosokawa Ryuji、Jimi Eijiro
    • 雑誌名

      Cell Biochemistry and Function

      巻: 2019 ページ: 118-120

    • DOI

      10.1002/cbf.3476

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Combined effect of poor appetite and low masticatory function on sarcopenia in community‐dwelling Japanese adults aged>=75 years: A 3‐year cohort study2020

    • 著者名/発表者名
      Senoo Soichiro、Iwasaki Masanori、Kimura Yumi、Kakuta Satoko、Masaki Chihiro、Wada Taizo、Sakamoto Ryota、Ishimoto Yasuko、Fujisawa Michiko、Okumiya Kiyohito、Ansai Toshihiro、Matsubayashi Kozo、Hosokawa Ryuji
    • 雑誌名

      Journal of Oral Rehabilitation

      巻: n/a ページ: 643-650

    • DOI

      10.1111/joor.12949

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of hyperglycaemia on peri-implant tissues after osseointegration2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Seiya、Masaki Chihiro、Nodai Tomotaka、Tsuka Shintaro、Tamura Akiko、Mukaibo Taro、Kondo Yusuke、Ono Kentaro、Hosokawa Ryuji
    • 雑誌名

      J Prosthodont Res

      巻: 64 号: 2 ページ: 217-223

    • DOI

      10.1016/j.jpor.2019.07.007

    • ISSN
      1883-1958, 1883-9207
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pentosidine correlates with nanomechanical properties of human jaw bone2019

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Michihiko、Masaki Chihiro、Shibata Yo、Kondo Yusuke、Mukaibo Taro、Miyazaki Takashi、Hosokawa Ryuji
    • 雑誌名

      Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials

      巻: 98 ページ: 20-25

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2019.06.002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kruppel-like factor 5 (Klf5) regulates expression of mouse T1R1 amino acid receptor gene (Tas1r1) in C2C12 myoblast cells2019

    • 著者名/発表者名
      HIRATA Yuki、TOYONO Takashi、KOKABU Shoichiro、OBIKANE Yui、KATAOKA Shinji、NAKATOMI Mitsushiro、MASAKI Chihiro、HOSOKAWA Ryuji、SETA Yuji
    • 雑誌名

      Biomed. Res.

      巻: 40 号: 2 ページ: 67-78

    • DOI

      10.2220/biomedres.40.67

    • NAID

      130007632092

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Is Anterior Guidance a Key Factor on Planning Implant Treatment for Free-End Missing in the Posterior Mandible?2019

    • 著者名/発表者名
      Nagao Mitsuharu、Masaki Chihiro、Nakao Mihoko、Ito Yoshinori、Tsuka Shintaro、Mukaibo Taro、Kondo Yusuke、Hosokawa Ryuji
    • 雑誌名

      Journal of Oral Implantology

      巻: 45 ページ: 100-105

    • DOI

      10.1563/aaid-joi-d-17-00237

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effects of post-osseointegration hyperglycemia on peri-implant tissues2019

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Masaki, Seiya Yamazaki, Tomotaka Nodai, Yusuke Kondo, Kentaro Ono, Ryuji Hosokawa
    • 学会等名
      97th general session and exhibition of the IADR
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Dental Implant Treatment for Aged and Metabolically Compromised Patients: A New Biomedical Approach2018

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa R
    • 学会等名
      China Prosthodontic Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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