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オステオカルシンノックアウトマウスを用いた骨および糖代謝制御の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K09070
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
研究機関長崎大学

研究代表者

森石 武史  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (20380983)

研究分担者 宮崎 敏博  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10174161)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードオステオカルシン / 骨形成 / ホルモン / 糖代謝 / テストステロン産生 / 筋量 / ノックアウトマウス / 精巣 / 筋肉 / グルコース代謝 / 腹部脂肪解析 / 糖負荷試験 / インスリン負荷試験 / マイクロCT / 骨形態計測 / 骨吸収
研究成果の概要

オステオカルシン(Ocn)は骨芽細胞により産生され、骨形成を抑制し、インスリン分泌、テストステロン産生、筋重量を調節するホルモンだと報告されている。本研究でBglap、Bglap2領域を欠損させたOcn KOマウスを作出し解析すると、骨量、骨質、糖代謝、テストステロン産生、筋量は正常であり、骨長軸方向に対するコラーゲン線維の配向、アパタイトの結晶サイズも正常であったが、コラーゲンに対するアパタイトの配向が乱れており、骨長軸方向のヤング率が低下していた。すなわち、Ocnはアパタイトのコラーゲン線維に沿った配向と長軸方向の骨強度維持に必須であり、ホルモンの機能は無いと考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでKarsentyらのOcn KOマウスの解析より、Ocnは骨形成を抑制し、ホルモンとして糖代謝やテストステロン産生、筋量を調節することが報告されているが、新たなOcn KOマウスによる再現は無く、多くの臨床研究で非Gla化Ocnと糖代謝との関係について意見が分かれている。本研究成果では、Ocnのホルモン作用の再現性は得られなかったが、Ocnはアパタイトのコラーゲン線維に沿った配向に必須で、長軸方向の骨強度に関与することが新たに明らかとなった。同時期に発表されたWilliamsらのOcn KOマウスも骨形成・糖代謝は正常であり、今後、再現性やアパタイト配向の解析が進むことに期待する。

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

    (3件)

すべて 2020 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Osteocalcin is necessary for the alignment of apatite crystallites, but not glucose metabolism, testosterone synthesis, or muscle mass2020

    • 著者名/発表者名
      Moriishi Takeshi、Ozasa Ryosuke、Ishimoto Takuya、Nakano Takayoshi、Hasegawa Tomoka、Miyazaki Toshihiro、Liu Wenguang、Fukuyama Ryo、Wang Yuying、Komori Hisato、Qin Xin、Amizuka Norio、Komori Toshihisa
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 16 号: 5 ページ: 1008586-1008586

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1008586

    • 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
  • [学会発表] オステオカルシンはグルコース代謝・テストステロン産生・筋肉量を調節するホルモンとして機能しない2020

    • 著者名/発表者名
      森石 武史、宮崎 敏博、大庭 伸介、小守 壽文
    • 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] オステオカルシンはアパタイト結晶のコラーゲン線維に沿った配向に必須であり、長軸方向の骨強度を維持する2018

    • 著者名/発表者名
      森石 武史、小笹 良輔、中野 貴由、宮崎 敏博、小守 壽文
    • 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: 2022-01-27  

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