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細胞老化制御タンパク質による新たな骨代謝調節機構の解明と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K09034
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56020:整形外科学関連
研究機関佐賀大学

研究代表者

久木田 明子  佐賀大学, 医学部, 准教授 (30153266)

研究分担者 馬渡 正明  佐賀大学, 医学部, 教授 (80202357)
久木田 敏夫  九州大学, 歯学研究院, 教授 (70150464)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード骨代謝 / 骨芽細胞 / 骨細胞 / 老化 / 骨粗鬆症 / 転写因子 / 核蛋白質 / 老化細胞 / オートファジー / 骨形成 / アポトーシス / 細胞・組織 / 破骨細胞
研究成果の概要

細胞の老化制御に関わる塩基性HLH型転写因子の骨代謝と骨の老化における働きについて解析を行った。bHLH-1を欠損した若年マウスでは、骨芽細胞のオートファジーや分化が亢進し、骨形成が促進され骨量が増加していた。老齢においてもbHLH-1を欠損したマウスでは骨量が野生型マウスと比較して高く、老化による骨量減少も低下していた。さらに、bHLH-1を欠損したマウスの骨芽細胞や骨細胞において老化細胞のマーカー遺伝子の発現が低下していた。bHLH-1は、老齢マウスにおける老化細胞の蓄積と加齢による骨量減少に関与する可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超高齢化社会に伴い骨粗鬆症や変形性関節症などの骨・関節疾患の患者数が増加している。近年、このような加齢に関連する疾患において、複製やストレスなどの刺激で形成した老化細胞の蓄積が病態の原因となることが報告されている。本研究では老化細胞の制御機能が知られているbHLH型転写因子が、老化した骨で老化細胞の蓄積に関わる可能性を初めて明らかにした。本研究で得た知見は、骨・関節疾患の治療法の開発などの研究に将来的に寄与するものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] PMEPA1 and NEDD4 control proton production of osteoclasts by regulating vesicular trafficking2021

    • 著者名/発表者名
      75.Hirata H, Xu X, Nishioka K, Matsuhisa F, Kitajima S, Kukita T, Murayama M, Urano Y, Miyamoto H, Mawatari M, Kukita A
    • 雑誌名

      FASEB J.

      巻: 35 号: 2

    • DOI

      10.1096/fj.202001795r

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prostate transmembrane protein androgen induced 1 is induced by activation of osteoclasts and regulates bone resorption2019

    • 著者名/発表者名
      Xu Xianghe、Hirata Hirohito、Shiraki Makoto、Kamohara Asana、Nishioka Kenichi、Miyamoto Hiroshi、Kukita Toshio、Kukita Akiko
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 33 号: 3 ページ: 4365-4375

    • DOI

      10.1096/fj.201801573r

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Osteoblast lineage-specific cell-surface antigen (A7) regulates osteoclast recruitment and calcification during bone remodeling2019

    • 著者名/発表者名
      Badawy Tamer、Kyumoto-Nakamura Yukari、Uehara Norihisa、Zhang Jingqi、Sonoda Soichiro、Hiura Hidenobu、Yamaza Takayoshi、Kukita Akiko、Kukita Toshio
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1038/s41374-018-0179-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deficiency of stress-associated gene Nupr1 increases bone volume by attenuating differentiation of osteoclasts and enhancing differentiation of osteoblasts.2019

    • 著者名/発表者名
      Shiraki M, Xu X, Iovanna JL, Kukita T, Hirata H, Kamohara A, Kubota Y, Miyamoto H, Mawatari M, Kukita A.
    • 雑誌名

      FASEB J.

      巻: 33 号: 8 ページ: 8836-8852

    • DOI

      10.1096/fj.201802322rr

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] IL-1beta induce pathologically activated osteoclasts bearing extremely high level of resorption activity imaged by pH-sensitive fluorescence probes: A possible pathological subpopulation of osteoclasts, accompanied with suppressed expression of integrin regulating molecule kindling-3 and talin-1.2018

    • 著者名/発表者名
      Shiratori T., Kyumoto-Nakamura Y., Kukita A., Uehara N., Zhang J., Koda K., Kamiya M., Badawy T., Tomoda E., Xu X., Yamaza T., Urano Y., Koyano K., Kukita T.
    • 雑誌名

      J. Immunology

      巻: 200 号: 1 ページ: 218-228

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1602035

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] IL-1β induce pathologically activated osteoclasts bearing extremely high level of resorption activity imaged by pH-sensitive fluorescence probes: A possible pathological subpopulation of osteoclasts, accompanied with suppressed expression of integrin regulating molecule kindling-3 and talin-1.2018

    • 著者名/発表者名
      Shiratori T., Kyumoto-Nakamura Y., Kukita A., Uehara N., Zhang J., Koda K., Kamiya M., Badawy T., Tomoda E., Xu X., Yamaza T., Urano Y., Koyano K., Kukita T.
    • 雑誌名

      J. Immunology

      巻: 200 号: 4 ページ: 218-228

    • DOI

      10.1002/jcp.26147

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Pmepa1は小胞輸送に関わり骨吸収中の破骨細胞で酸の分泌を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      平田寛人、村山雅俊、白木誠、久木田敏夫、馬渡正明、久木田明子
    • 学会等名
      第38回 日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Pmepa1は骨吸収中の破骨細胞で小胞輸送に関わり酸の分泌を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      平田寛人,村山雅俊,白木誠,久木田敏夫,久木田明子,馬渡正明
    • 学会等名
      第35回 日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Prostate transmembrane protein androgen induced-1 Is Localized to Lysosome with Nedd4 and Vacuolar ATPase subunits in Osteoclasts, and Regulates Bone Resorption2020

    • 著者名/発表者名
      Hirohito Hirata, Xianghe Xu, Masatoshi Murayama, Makoto Shiraki, Toshio Kukita, Mawatari Masaaki, Akiko Kukita
    • 学会等名
      American Society for Bone and Mineral Research(ASBMR) 2020 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pmepa1は破骨細胞でNedd4とLAMP2と共局在し骨吸収を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      平田寛人、徐祥赫、白木誠、蒲原麻菜、久木田敏夫、馬渡正明、久木田明子
    • 学会等名
      第37回 日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨転移性乳癌細胞由来細胞外小胞に内包されるmicroRNAと破骨細胞間コミュニケーション2019

    • 著者名/発表者名
      上原範久、久本由香里、久木田明子、久木田敏夫
    • 学会等名
      第37回 日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Deficiency of stress-associated gene Nupr1/p8 increased bone volume by enhancing differentiation of osteoblasts2019

    • 著者名/発表者名
      Shiraki M, Xu X, Iovanna JL, Kukita T, Hirata H, Kamohara A, Kubota Y, Miyamoto H, Mawatari M, Kukita A.
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Prostate transmembrane protein androgen induced-1 is localized to lysosome with Nedd4 in osteoclasts, and regulates bone resorption2019

    • 著者名/発表者名
      H.Hirata, X. Xu, M. Shiraki, M. Murayama, A. Kamohara, K. Nishioka, F. Matsuhisa, S. Kitajima, Y. Urano, H. Miyamoto, T. Kukita, M. Mawatari, A. Kukita
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Galectin-9/Tim-3シグナルを介した破骨細胞分化制御メカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      久本由香里、上原範久、久木田明子、山座孝義、久木田敏夫
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Prostate transmembrane protein androgen induced-1 and nuclear protein play novel roles in bone methabolism2019

    • 著者名/発表者名
      久木田明子
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会 Satellite symposium:Cutting Edge of Bone and Minerak Research
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌のプロテインAとIgG複合体による骨破壊促進機構2018

    • 著者名/発表者名
      蒲原 麻菜,徐 祥赫,白木 誠 ,平田 寛人, 久木田敏夫, 久木田明子
    • 学会等名
      第34回 日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 破骨細胞分化制御におけるGalectin-9/Tim-3シグナルの関与2018

    • 著者名/発表者名
      久本由香里、上原範久、久木田明子、久木田敏夫
    • 学会等名
      第34回 日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel osteoblast-lineage specific cell-surface antigen possibly regulateing osteoclastogenesis and calcification2018

    • 著者名/発表者名
      Tamer Badawy, Yukari Kyumoto-Nakamura, Norihisa Uehara, Jingqi Zhang, Hidenobu Hiura, Akiko Kukita, Toshio Kukita
    • 学会等名
      第34回 日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌はプロテインAを介してIgG複合体を形成し破骨細胞の分化と骨吸収を促進する2018

    • 著者名/発表者名
      蒲原 麻菜, 久木田敏夫, 久木田明子
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット破骨細胞培養系により明らかになった破骨細胞の骨吸収を制御する新たなタンパク質2018

    • 著者名/発表者名
      久木田明子,蒲原 麻菜, 久木田敏夫,
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Osteoblast lineage-specific cell-surface antigen regulating osteoclastogenesis an calcification: A possible new player in bone remodeling2018

    • 著者名/発表者名
      Badawy Tamer, 久本由香里、上原範久、張旌旗、山座孝義、久木田明子、久木田敏夫
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Deletion of the gene encoding Nupr1/p8, a regulator of autophagy, attenuates osteoclastogenesis but increases trabecular bone mass by enhancing osteoblast differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shiraki, Hiroto Hirata, Asana Kamohara, Juan Iovanna, Toshio Kukita, Masaaki Mawatari, Akiko Kukita
    • 学会等名
      41th Annual Meeting of American Society for Bone and Mineral Research
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IgG complex with protein A of Staphylococcus aureus enhance the differentiation and bone resorption of osteoclasts.2018

    • 著者名/発表者名
      Asana Kamohara, Xianghe Xu, Makoto Shiraki, Hiroto Hirata, Toshio Kukita, Akiko Kukita
    • 学会等名
      41th Annual Meeting of American Society for Bone and Mineral Research
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Osteoblast-lineage Specific Cell-Surface Antigen possibly regulating Osteoclastogenesis and Calcification2018

    • 著者名/発表者名
      Tamer Abdelhadi Badawy, Yukari Kyumoto-Nakamura, Norihisa Uehara, Jingqi Zhang, Hidenobu Hiura, Akiko Kukita, Toshio Kukita
    • 学会等名
      41th Annual Meeting of American Society for Bone and Mineral Research
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌のプロテインAとIgG複合体による骨破壊促進機構2018

    • 著者名/発表者名
      蒲原 麻菜, 徐 祥赫, 白木 誠, 平田 寛人, 張旌旗, 久木田敏夫,山田 作夫, 豊永 憲司, 原 博満, 菖蒲池 健夫, 宮本 比呂志, 久木田明子
    • 学会等名
      第71回日本細菌学会九州支部会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] IgG complex with protein A of Staphylococcus aureus enhance the differentiation and bone resorption of osteoclasts.2018

    • 著者名/発表者名
      Asana Kamohara, Xianghe Xu, Kenji Toyonaga, Hiromitsu Hara, Yoshio Yamashita, Akiko Kukita
    • 学会等名
      第47回日本免疫学会
    • 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: 2022-01-27  

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