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骨代謝を制御する骨細胞が分泌する膜微小胞による破骨細胞分化誘導機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K11019
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関三重大学

研究代表者

伊藤 智広  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (30435854)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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)
キーワードメカニカルストレス / 骨細胞 / 破骨細胞分化 / 膜小胞 / 骨代謝 / マイクロRNA / CD9 / CD63 / ショットガンプロテオーム解析 / エクソソーム / 破骨細胞 / 分化 / 膜微小胞
研究成果の概要

骨芽細胞や破骨細胞に指令を出す骨細胞はメカニカルストレス(以下MS)を感知すると,隣接する骨芽細胞や破骨細胞に効率的に情報を伝達し,骨代謝を制御する。本研究では,この情報伝達に細胞自身が分泌する膜小胞が深く関与しているのではないかと作業仮設を立てた。MSを負荷した骨細胞から分泌した膜小胞を未分化の前駆破骨細胞に添加したところ,破骨細胞の分化が誘導された。この分化誘導機構を検討したところ,MS負荷骨細胞分泌膜小胞にしか含まれない破骨細胞分化誘導関連タンパク質の存在を確認した。今後これらタンパク質による分化誘導機構についてさらに詳細に検討することで,骨のホメオスタシス機構について明らかにしたい。

研究成果の学術的意義や社会的意義

私たちが日常の生活活動する中で起きる骨代謝の基本機構である「まず骨が壊され,新しい骨が作られる」というホメオスタシス機構について様々な知見が報告されているが,未解明なところが多い。本研究では,成長期の体重増によるメカニカルストレスを受けた際の骨代謝時に骨細胞から分泌される膜小胞が深く関与していることを示すことができ,骨のホメオスタシス機構の一機構を明らかにできた点で学術的意義があった。また,骨代謝における膜小胞の役割(機能)を見出すことで,超高齢化社会の中で増える骨粗鬆症患者への治療薬への応用利用など発展性が期待できた点では社会的意義ある研究成果を導くことができたと考える。

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

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Citrulluside H and citrulluside T from young watermelone (Citrullus lanatus) fruit attenuate ultraviolet B radiation-induced matrix metalloproteinase expression through the scavenging of generated reactive oxygen species in human dermal fibroblast.2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Itoh, Singo Fujita, Masayuki NInomiya, Mamoru Koketsu, Toshiharu Hashizume.
    • 雑誌名

      Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine

      巻: 00 号: 5 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1111/phpp.12669

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenolic glycosides from young fruits of Citrullus lanatus.2020

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ninomiya, Tomohiro Itoh, Shingo Fujita, Toshiharu Hashizume, Mamoru Koketsu.
    • 雑誌名

      Phytochemistry Letters

      巻: 40 ページ: 135-138

    • DOI

      10.1016/j.phytol.2020.09.014

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the inhibition of mercury absorption by vegetable juices using a red sea bream intestine model2020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ando, Takahiro Yamada, Yoichiro Okinaga, Etsuko Taguchi, You Sugimoto,Akiko Takeuchi, Tomohiro Itoh, Takashi Fukuda, Yasuyuki Tsukamasa
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 303 ページ: 12535-12535

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2019.125351

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MicroRNA-141-3p and microRNA-200a-3p regulate α-melanocyte stimulating hormone-stimulated melanogenesis by directly targeting microphthalmia-associated transcription factor.2020

    • 著者名/発表者名
      Itoh T, Fukatani K, Nakashima A, Suzuki K.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 10 号: 1 ページ: 2149-2149

    • DOI

      10.1038/s41598-020-58911-w

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative analysis of stilbene and benzofuran neolignan derivatives as acetylcholinesterase inhibitors with neuroprotective and anti-inflammatory activities.2019

    • 著者名/発表者名
      Nagumo M, Ninomiya M, Oshima N, Itoh T, Tanaka K, Nishina A, Koketsu M.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 29 号: 17 ページ: 2475-2479

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.07.026

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メカニカルストレス負荷骨目細胞が分泌する膜小胞による破骨細胞分化誘導2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤智広,伊藤裕子,赤尾幸博
    • 学会等名
      日本細胞外小胞学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The exosome that are released from mechanical stress-loaded osteocyte induces osteoclastogenesis.2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro ITOH
    • 学会等名
      International society for extracellular vesicles annunal meeting ISEV2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] miRNA-294によるマウス骨芽細胞株MC3T3-E1細胞の分化制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤智広,赤尾幸博
    • 学会等名
      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] メカニカルストレス負荷骨細胞から分泌されたexosomeは破骨細胞の分化を誘導する2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤智広,赤尾幸博
    • 学会等名
      2018年度日本分子生物学会(横浜市,パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 三重大学大学院 生物資源学研究科 水圏材料分子化学教育研究分野ホームページ

    • URL

      http://www.bio.mie-u.ac.jp/seimei/marine/mcam

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 三重大学大学院生物資源学研究科 水圏材料分子化学研究分野ホームページ

    • URL

      https://tomo-itoh.wixsite.com/mie-uni-mcam

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-12-28  

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