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細胞内エネルギーセンサーAMPKの骨・糖代謝連関における重要性を明らかにする

研究課題

研究課題/領域番号 18K08515
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分54040:代謝および内分泌学関連
研究機関島根大学

研究代表者

金沢 一平  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 講師 (50452553)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードAMPキナーゼ / 骨芽細胞 / 骨細胞 / オステオカルシン / 骨形成 / 耐糖能異常 / グルコース / AMPK / 骨 / 糖代謝
研究実績の概要

本研究では、①骨芽細胞、骨細胞のAMP-activated protein kinase (AMPK)の骨代謝における重要性、②骨芽細胞AMPKの全身の糖代謝における重要性を検討することを目的とした。
①我々は骨芽細胞特異的AMPK欠損マウスでは、骨形成低下と骨吸収増加により骨量が減少することを報告した(Endocrinology 2018)。今回は骨芽細胞AMPKがadultマウスにおいても骨量維持に重要か否かを検討した。具体的に、生後3週まではdoxycyclineを用いてCre発現を抑制し、doxycyclineをoffした後6カ月後、18カ月後に骨組織の解析を行った。マイクロCTを用いた解析により、6ヵ月では骨量に有意な変化は認めなかったが、18カ月後には有意な海綿骨量と皮質骨幅の減少を認めた。骨代謝マーカーでは、骨形成マーカーである血中オステオカルシンの有意な低下を認めたことから、骨形成低下による骨量減少が示唆された。また、未分化間葉系細胞におけるグルコース取り込みの脂肪細胞、骨芽細胞分化への影響にAMPKが関与しているか否かの検討を行った。グルコース取り込み阻害はAMPK活性を促進し、脂肪細胞分化を促進したが、AMPK阻害薬araAはこれらの作用に影響しなかった。したがって、グルコース取り込み阻害による脂肪細胞分化促進作用にAMPKは関与しないと考えられた。
②骨芽細胞特異的AMPK欠損マウスにおける耐糖能を検討した。体重や脂肪量には有意な差はなかったが、グルコース負荷試験により、コントロールと比較して有意な血糖上昇が認められた。さらに、インスリン負荷試験により血糖低下が認められなかったことから、インスリン抵抗性による耐糖能異常が存在することが示唆された。脂肪細胞におけるアディポネクチン、レプチン、レジスチンなどのアディポカインの発現には有意な差は認められなかった。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Phloretin suppresses bone morphogenetic protein-2-induced osteoblastogenesis and mineralization via inhibition of phosphatidylinositol 3-kinases/Akt pathway2019

    • 著者名/発表者名
      Takeno A, Kanazawa I, Tanaka K, Notsu M, Sugimoto T
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 20 号: 10 ページ: 2481-2481

    • DOI

      10.3390/ijms20102481

    • 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
  • [雑誌論文] Osteoblast AMP-activated protein kinase regulates glucose metabolism and bone mass in adult mice2018

    • 著者名/発表者名
      Ippei Kanazawa, Ayumu Takeno, Ken-ichiro Tanaka, Masakazu Notsu, Toshitsugu Sugimoto
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 503 号: 3 ページ: 1955-61

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.07.141

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phloretin Promotes Adipogenesis via Mitogen-Activated Protein Kinase Pathways in Mouse Marrow Stromal ST2 Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Ayumu Takeno, Ippei Kanazawa, Masakazu Notsu, Ken-ichiro Tanaka, Toshitsugu Sugimoto
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 19 号: 6 ページ: 1772-1772

    • DOI

      10.3390/ijms19061772

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Phloretinがマウス骨髄間葉系細胞ST2の骨芽細胞分化に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      竹野歩、金沢一平、田中賢一郎、野津雅和、杉本利嗣
    • 学会等名
      第92回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Phloretinがマウス骨髄間葉系細胞ST2の骨芽細胞および脂肪分化に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      竹野歩、金沢一平、野津雅和、田中賢一郎、杉本利嗣
    • 学会等名
      第91回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] GLUT阻害剤phloretinはグルコース取り込みとは独立してマウス骨髄間葉系細胞ST2の骨芽細胞および脂肪分化を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      竹野歩、金沢一平、野津雅和、田中賢一郎、杉本利嗣
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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