骨細胞の骨基質ミネラル維持・流出におけるPTHとビスホスホネートの相違的機序

• 研究課題/領域番号: 18K17011
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分57010:常態系口腔科学関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 本郷 裕美 北海道大学, 歯学研究院, 学術研究員 (00778970)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 骨代謝 / 骨細胞性骨溶解 / PTH / ビスホスホネート / 骨細胞 / 副甲状腺ホルモン / 石灰化沈着 / 骨基質ミネラル溶解 / 骨基質ミネラル維持

研究成果の概要

PTHを投与したマウスでは骨小腔周囲におけるリン酸カルシウムの溶出により、骨小腔の拡大が認められた。しかし、PTH投与後にカルセインや42Ca安定同位体を投与したマウスの骨基質を観察すると、一度、骨小腔周囲のリン酸カルシウムが溶出した部位に、新たにカルシウムが沈着することが強く示唆された。このことから、骨細胞がPTHに反応して可逆的にリン酸カルシウムを溶出・沈着する可能性が推察された。一方、ALN投与でも同様に骨小腔の拡大が認められたが、PTH投与とは異なり、骨細胞のダメージや骨細胞ネットワークにおける細胞突起の断裂などが観察されたことから、不可逆的な抑制現象であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

副甲状腺ホルモン(PTH)およびビスホスホネート製剤の1つであるアレンドロネート(ALN)は骨粗鬆症の治療薬、あるいは転移性骨腫瘍による骨吸収抑制剤として広く使用されている薬剤である。しかしその一方で、これらの薬剤が骨細胞に及ぼす影響について明らかにした報告はほとんどない。したがって、これらの頻用性の高い薬剤が及ぼす骨ミネラル代謝を明らかにすることは、今後の薬剤の使用において大きな意義をなすと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Immunolocalization of podoplanin/E11/gp38, CD44, and endomucin in the odontoblastic cell layer of murine tooth germs (2019)
  • 著者名/発表者名: KHADIZA Naznin、HASEGAWA Tomoka、NAGAI Tomoya、YAMAMOTO Tomomaya、MIYAMOTO- TAKASAKI Yukina、HONGO Hiromi、ABE Miki、HARAGUCHI Mai、YAMAMOTO Tsuneyuki、YIMIN、QIU Zixuan、SASAKI Muneteru、KUROSHIMA Shinichiro、OHSHIMA Hayato、FREITAS Paulo Henrique Luiz de、LI Minqi、YAWAKA Yasutaka、AMIZUKA Norio
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 40 号: 4 ページ: 133-143
  • DOI: 10.2220/biomedres.40.133
  • NAID: 130007689882
  • ISSN: 0388-6107, 1880-313X
  • 年月日: 2019-08-01
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Three-dimensional morphology of the Golgi apparatus in osteoclasts: NADPase and arylsulfatase cytochemistry, and scanning electron microscopy using osmium maceration. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T., Hasegawa H., Hongo H., Amizuka N.
  • 雑誌名: Microscopy 巻: 68巻3号 号: 3 ページ: 243-253
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfz003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histochemical examination on principal collagen fibers in periodontal ligaments of ascorbic acid-deficient ODS-od/od rats. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa T., Miyamoto Y., Abe M., Qiu Z., Yamamoto T., Yimin, Yoshida T., Yoshino H., Hongo H., Yokoyama A., Sasaki M., Kuroshima S., Hara K., Kobayashi M., Akiyama Y., Maeda T., Freitas PHL., Li M., Amizuka N.
  • 雑誌名: Microscopy. 巻: 68 号: 5 ページ: 349-358
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfz021
  • NAID: 120006891507
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sequential Treatment with Eldecalcitol After PTH Improves Bone Mechanical Properties of Lumbar Spine and Femur in Aged Ovariectomized Rats (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakai S., Hongo H., Yamamoto T., Hasegawa T., Takeda S., Saito H., Endo K., Yogo Y., Amizuka N.
  • 雑誌名: Calcified Tissue International 巻: 104 号: 3 ページ: 251-261
  • DOI: 10.1007/s00223-018-0497-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isotope microscopic assessment for localization of 15N-minodeonate in bone. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hongo H, Sasaki M, Hasegawa T, Tsuboi K, Qiu Z, Amizuka N.
  • 雑誌名: Hokkaido Journal of Dental Science. 巻: 38（2） ページ: 123-130
  • NAID: 120006454500
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The diversity of preosteoblastic morphology －Preosteoblastic response to parathyroid hormone－ (2018)
  • 著者名/発表者名: Qiu Z, Miyamoto Y, Yamamoto T, Hongo H, Abe M, Yoshida T, Yoshino H, Sasaki M, Nagai T, Naznin K, Yokoyama A, Zhao S, Mae T, Kirikoshi S, Moritani Y, Haraguchi M, Freitas PHL, Li M, Amizuka N., Hasegawa T.
  • 雑誌名: Hokkaido Journal of Dental Science. 巻: 39（1） ページ: 2-10
  • NAID: 120006523759
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of toll-like receptor 2 in osteoclastogenesis in chronic bone diseases. (2018)
  • 著者名/発表者名: Qiu Z, Miyamoto Y, Hongo H, Hasegawa T.
  • 雑誌名: Hokkaido Journal of Dental Science. 巻: 39（1） ページ: 22-24
  • NAID: 120006523762
  • オープンアクセス
• [学会発表] リン酸三カルシウム(TCP)/リン酸化プルラン(PPL)含有新規骨補填材によって形成された新生骨の組織学的検索 (2020)
  • 著者名/発表者名: 本郷裕美、長谷川智香、森本康仁、菅谷勉、吉田靖弘、網塚憲生
  • 学会等名: 第19回再生医療学会総会
• [学会発表] 副甲状腺ホルモン間歇投与マウスの長管骨におけるpodoplaninの免疫局在について (2020)
  • 著者名/発表者名: 中嶋悠斐、本郷裕美、井上貴一朗、網塚憲生、長谷川智香
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] マウス下顎骨切歯エナメル器におけるpodoplanin、CD44およびendomucinの局在について (2020)
  • 著者名/発表者名: 越石 麟、本郷裕美、井上貴一朗、網塚憲生、長谷川智香
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] RANKL中和抗体を単回投与したマウスの大腿骨の組織学的変化について (2020)
  • 著者名/発表者名: 山本知真也、本郷裕美、井上貴一朗、長谷川智香、山本恒之、網塚憲生
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] リン酸三カルシウム（TCP）/リン酸化プルラン（PPL）含有新規骨補填材による新生骨形成誘導について (2020)
  • 著者名/発表者名: 本郷裕美、森本康仁、長谷川智香、菅谷 勉、吉田靖弘、網塚憲生
  • 学会等名: 第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Histochemical assessment for bone/vascular mineralization of kl/kl and αklotho-/- mice. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa T, Yamamoto T, Miyamoto Y, Qiu Z, Hongo H, Amizuka N.
  • 学会等名: The 7th Seoul Symposium on Bone Health & the 31th Spring Scientific Congress of the Korean Society for Bone and Mineral Research
  • 国際学会
• [学会発表] Histochemical assessment of abnormal mineralization in bone and aorta induced by disrupted FGF23/αklotho (2019)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa T, Yamamoto T, Miyamoto Y, Qiu Z, Hongo H, Amizuka N.
  • 学会等名: The American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR) 2019Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] リン酸三カルシウム(TCP)およびリン酸化プルラン(PPL)含有新規骨補填剤による新生骨誘導における組織学的解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 森本康仁、長谷川智香、邱紫せん、松本愛子、桐越晶子、森谷康人、橋本圭司、趙 申、前 壮功仁、本郷裕美、菅谷 勉、吉田靖弘、網塚憲生
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 骨粗鬆症モデルラットにおけるエルデカルシトール誘導性ミニモデリングの組織化学的解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 長谷川智香、山本知真也、本郷裕美、武田 聡、坂井貞興、與語健二、松本義弘、網塚憲生
  • 学会等名: 第61回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 酵素細胞化学と準超薄連続切片を用いた破骨細胞のゴルジ装置の立体復構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 山本恒之、長谷川智香、本郷裕美、網塚憲生
  • 学会等名: 第61回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] リン酸三カルシウム(TCP)およびリン酸化プルラン(PPL)含有新規骨補填材の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 森本康仁、長谷川智香、本郷裕美、吉田靖弘、網塚憲生、菅谷 勉
  • 学会等名: 第62回秋季日本歯周病学会学術大会
• [学会発表] 副甲状腺ホルモン投与および授乳期カルシウム欠乏食給餌によって誘導される骨細胞周囲骨基質の微細構造学的変化について (2019)
  • 著者名/発表者名: 本郷裕美、長谷川智香、井上貴一朗、山本恒之、網塚憲生
  • 学会等名: 令和元年度公益財団法人日本顕微鏡学会北海道支部学術講演会・支部集会
• [学会発表] Histological examination on new bone formation by combinations of tricalcium phosphates and phosphorylated-pullulan (PPL) composite. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hongo H, Mae T, Moritani Y, Kirikoshi S, Morimoto Y, Hashimoto K, Hasegawa T, Yoshida Y, Amizuka N.
  • 学会等名: The 66th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research, Sapporo, Japan.
  • 国際学会
• [学会発表] Paradoxical mineralization in bone and aorta induced by defective FGF23/klotho signaling－Histological examination on kl/kl and aklotho-/- mice－. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa T, Miyamoto Y, Hongo H, Yamamoto T, Amizuka N.
  • 学会等名: The 66th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research, Sapporo, Japan.
  • 国際学会
• [学会発表] Histochemical assessment of mandibular alveolar bones and tibiae in obese type II diabetic SDT Cg-Leprfa fatty rats. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Hongo H, Miyamoto Y, Yamamoto T, Amizuka N., Hasegawa T.
  • 学会等名: The 66th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research, Sapporo, Japan.
  • 国際学会
• [学会発表] Immunolocalization and expression of membrane transporters and enzymes involved in calcification of bone by intermittent PTH administration. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mae T, Miyamoto Y, Hongo H, Yamamoto T, Qiu Z, Yamazaki Y, Amizuka N, Hasegawa T.
  • 学会等名: The 66th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research, Sapporo, Japan.
  • 国際学会
• [学会発表] Histological analysis on osteoclastic function in TLR2-deficient mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Qiu Z, Hasegawa T, Hongo H, Yamamoto T, Li M, Yimin, Amizuka N.
  • 学会等名: The 66th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research, Sapporo, Japan.
  • 国際学会
• [学会発表] アレンドロネートが骨芽細胞系細胞と骨特異性血管に及ぼす組織学的影響． (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉野弘菜、長谷川智香、邱 紫せん、坪井香奈子、本郷裕美、網塚憲生
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会 東京
• [学会発表] Fgf23遺伝子欠損マウスの骨基質石灰化異常におけるSIBLING familyの関与． (2018)
  • 著者名/発表者名: 長谷川智香、邱 紫せん、山本知真也、本郷裕美、松井 功、網塚憲生
  • 学会等名: 第38回日本骨形態計測学会 大阪
• [学会発表] Fgf23遺伝子欠損マウスの骨基質石灰化異常におけるSIBLING familyの局所作用． (2018)
  • 著者名/発表者名: 長谷川智香、邱 紫せん、山本知真也、本郷裕美、松井 功、網塚憲生
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会 長崎
• [学会発表] 破骨細胞のゴルジ装置の立体形態：酵素細胞化学を用いた光学顕微鏡およびオスミウム浸軟法を用いた走査型電子顕微鏡による研究． (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本恒之、長谷川智香、本郷裕美、網塚憲生
  • 学会等名: 第36回日本骨代謝学会 長崎
• [学会発表] FGF23/klothoシグナルによる基質石灰化制御機構． (2018)
  • 著者名/発表者名: 長谷川智香、宮本幸奈、本郷裕美、山本知真也、網塚憲生
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会 福岡
• [学会発表] 新規肥満2型糖尿病モデルでSDT fatty ラットの骨組織解析について． (2018)
  • 著者名/発表者名: 本郷裕美、坪井香奈子、長谷川智香、網塚憲生
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会 福岡
• [学会発表] 基質石灰化におけるFGF23-klothoとSIBLING familyの連関―Fgf23遺伝子欠損マウスを用いた組織化学・微細構造解析―． (2018)
  • 著者名/発表者名: 長谷川智香、宮本幸奈、邱 紫せん、山本知真也、本郷裕美、松井 功、網塚憲生
  • 学会等名: 第20回日本骨粗鬆症学会 長崎
• [学会発表] Toll like receptor(TLR)2遺伝子欠損マウスの破骨細胞における組織化学的検索． (2018)
  • 著者名/発表者名: 邱 紫せん、長谷川智香、本郷裕美、山本知真也、李 敏啓、伊 敏、網塚憲生
  • 学会等名: 第20回日本骨粗鬆症学会 長崎
• [学会発表] 新規肥満2型糖尿病モデルSDT fatty ラットにおける骨組織異常について． (2018)
  • 著者名/発表者名: 本郷裕美、坪井香奈子、長谷川智香、網塚憲生
  • 学会等名: 第20回日本骨粗鬆症学会 長崎
• [図書] 歯科再生医学 (2019)
  • 著者名/発表者名: 長谷川智香、本郷裕美、網塚憲生
  • 総ページ数: 334
  • 出版者: 医歯薬出版株式会社