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破骨細胞に特異的な「骨の鮮度」を識別する新規受容体の探索と同定

研究課題

研究課題/領域番号 19K09625
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
研究機関岡山大学

研究代表者

藤田 洋史  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (20423288)

研究分担者 小渕 浩嗣  岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (10304297)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード破骨細胞 / ゲノム編集 / マウス / 発生工学 / CRISPR-Cas9 / ノックアウトマウス / 骨の鮮度 / 骨リモデリング / 新規受容体
研究開始時の研究の概要

骨リモデリングにおいて骨吸収を担う破骨細胞は、「古い骨」をどのようにして「認識」するのか、未だ解明されていない。一方、マクロファージは、古い細胞組織の除去を、受容体により「認識」して行うことが明らかである。申請者らはこれに着目し、マクロファージと類縁の破骨細胞も、特異的に発現している受容体を、古い骨の認識に利用している仮説を立てた。本申請課題では、古い骨の認識分子を、破骨細胞特異的受容体の中から、同定する。これは、ゲノム編集による候補分子ノックアウトマウスの作製と骨形態の解析、分化破骨細胞の骨吸収能解析により解明する。本研究成果は、破骨細胞の骨認識を標的とした、骨粗鬆症治療薬の開発につながる。

研究成果の概要

骨リモデリングにおいて骨吸収を担う破骨細胞が、古い骨をどうやって認識するのか、未だ解明されていない。私たちはパターン認識受容体に着目し、破骨細胞に複数のパターン認識受容体が特異的に発現していることを発見していた。本研究では、古い骨の認識分子を、これらパターン認識受容体の中から、同定することを目指した。そして、ゲノム編集により複数の候補分子ノックアウトマウスの作製に成功した。予想に反して、パターン認識受容体A遺伝子の破壊は、破骨細胞の分化を強く促進した。本研究成果は、破骨細胞の骨認識を標的とした、骨粗鬆症治療薬の開発につながるものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、遺伝子Aが新しい骨を認識して破骨細胞の形成を抑え、骨吸収を避ける分子である可能性を、世界に先駆けて発見した。このような分子の報告はほとんどなく、この分子を活性化させるような新たな骨粗鬆症治療薬の開発につながる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Dkk3/REIC Deficiency Impairs Spermiation, Sperm Fibrous Sheath Integrity and the Sperm Motility of Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Xue Ruizhi、Lin Wenfeng、Fujita Hirofumi、Sun Jingkai、Kinoshita Rie、Ochiai Kazuhiko、Futami Junichiro、Watanabe Masami、Ohuchi Hideyo、Sakaguchi Masakiyo、Tang Zhengyan、Huang Peng、Nasu Yasutomo、Kumon Hiromi
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 13 号: 2 ページ: 285-285

    • DOI

      10.3390/genes13020285

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] UCP1 expression in the mouse adrenal gland is not upregulated by thermogenic conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Fujita Hirofumi、Habuta Munenori、Hattori Takako、Kubota Satoshi、Kumon Hiromi、Ohuchi Hideyo
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 566 ページ: 184-189

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.013

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KCNJ13 Gene Deletion Impairs Cell Alignment and Phagocytosis in Retinal Pigment Epithelium Derived from Human-Induced Pluripotent Stem Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Kanzaki Yuki、Fujita Hirofumi、Sato Keita、Hosokawa Mio、Matsumae Hiroshi、Shiraga Fumio、Morizane Yuki、Ohuchi Hideyo
    • 雑誌名

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      巻: 61 号: 5 ページ: 38-38

    • DOI

      10.1167/iovs.61.5.38

    • NAID

      120006869576

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dkk3/REIC, an N-glycosylated Protein, Is a Physiological Endoplasmic Reticulum Stress Inducer in the Mouse Adrenal Gland2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita, H., Bando, T., Oyadomari, S., Ochiai, K., Watanabe, M., Kumon, H. & Ohuchi, H.
    • 雑誌名

      Acta Medica Okayama

      巻: 74 号: 3 ページ: 199-208

    • DOI

      10.18926/AMO/59950

    • NAID

      120006862792

    • URL

      https://ousar.lib.okayama-u.ac.jp/59950

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fgf10-CRISPR mosaic mutants demonstrate the gene dose-related loss of the accessory lobe and decrease in the number of alveolar type 2 epithelial cells in mouse lung2020

    • 著者名/発表者名
      Habuta, M., Yasue, A., Suzuki, K. I. T., Fujita, H., Sato, K., Kono, H., Takayama, A., Bando, T., Miyaishi, S., Oyadomari, S., Tanaka, E. & Ohuchi, H.
    • 雑誌名

      PloS one

      巻: 15 号: 10 ページ: e0240333-e0240333

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0240333

    • NAID

      120006959727

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dkk3/REIC, an N-glycosylated protein, is a physiological endoplasmic reticulum stress inducer in the mouse adrenal gland2020

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Fujita , Tetsuya Bando , Seiichi Oyadomari , Kazuhiko Ochiai , Masami Watanabe , Hiromi Kumon , Hideyo Ohuchi
    • 雑誌名

      Acta Medica Okayama

      巻: In press

    • NAID

      120006862792

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization of the ultraviolet-sensor Opn5m and its effect on myopia-related gene expression in the late-embryonic chick eye.2019

    • 著者名/発表者名
      Kato M, Sato K, Habuta M, Fujita H, Bando T, Morizane Y, Shiraga F, Miyaishi S, Ohuchi H.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Rep.

      巻: 19 ページ: 100665-100665

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2019.100665

    • NAID

      120006733898

    • 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] Dickkopf3 (Dkk3) is required for maintaining the integrity of secretory vesicles in the mouse adrenal medulla.2019

    • 著者名/発表者名
      Habuta M, Fujita H, Sato K, Bando T, Inoue J, Kondo Y, Miyaishi S, Kumon H, Ohuchi H.
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res.

      巻: 379 号: 1 ページ: 157-167

    • DOI

      10.1007/s00441-019-03113-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dkk3(REIC)ノックアウトマウス副腎の形態学的解析2022

    • 著者名/発表者名
      土生田 宗憲、藤田 洋史、佐藤 恵太、板東 哲哉、公文 裕巳、大内 淑代
    • 学会等名
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会(2022.3.27-29)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Cysltr1 変異はリポポリサッカリドによるマウス頭蓋冠の骨破壊に影響しない2022

    • 著者名/発表者名
      藤田 洋史、土生田 宗憲、服部 高子、久保田 聡、 大内 淑代
    • 学会等名
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会(2022.3.27-29)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Cysltr1遺伝子変異は破骨細胞分化と炎症性骨破壊に影響しない2021

    • 著者名/発表者名
      藤田洋史, 土生田宗憲, 大野充昭, 大橋俊孝, 服部高子, 久保田聡, 大内淑代
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会(2021.11.3-5, 横浜)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 副腎髄質におけるUCP1タンパク質発現のUCP1レポーターマウスを用いた検証2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Fujita, Munenori Habuta, Takako Hattori, Satoshi Kubota, Hiromi Kumon, Hideyo Ohuchi
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Fgf10 モザイク変異体における四肢骨格と肺胞細胞の解析2021

    • 著者名/発表者名
      土生田宗憲、泰江章博、鈴木賢一、藤田洋史、佐藤恵太、高山鮎子、板東哲哉、親泊政一、田中栄二、大内淑代
    • 学会等名
      第126回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] KCNJ13遺伝子欠損がヒト多能性幹細胞由来網膜色素上皮細胞の貪食能に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      神﨑勇希,藤田洋史, 佐藤恵太, 細川海音, 松前洋, 白神史雄, 森實祐基, 大内淑代
    • 学会等名
      第124回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Cysltr1ノックアウトマウスを用いたシステイニルロイコトリエン受容体1の骨粗鬆症モデルにおける機能解明2020

    • 著者名/発表者名
      藤田洋史、安藤碧、土生田宗憲、服部髙子、久保田聡、大内淑代
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ゲノム編集Fgf10モザイク変異体の遺伝子型と表現型解析2020

    • 著者名/発表者名
      土生田 宗憲, 泰江 章博, 鈴木 賢一, 藤田 洋史, 高山 鮎子, 佐藤 恵太, 板東 哲哉, 親泊 政一, 田中 栄二, 大内 淑代
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] グルタチオンは破骨細胞形成と炎症性骨破壊を促進する2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 洋史, 越智正彦, 大野 充昭,青山 絵理子, 荻野哲也, 大内 淑代
    • 学会等名
      第72回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ゲノム編集によるシステイニルロイコトリエン受容体遺伝子 cysltr1 ノックアウトマウスの作製 -骨疾患における機能解明-2019

    • 著者名/発表者名
      藤田洋史、安藤碧、土生田宗憲、服部髙子、久保田聡、大内淑代
    • 学会等名
      日本解剖学会 第74回中国・四国支部学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Higher amount of the Fgf10 gene product is required for the accessory lobe formation and type 2 alveolar cell differentiation in the mouse lung as revealed by Fgf10-mosaic mutants generated by genome-editing2019

    • 著者名/発表者名
      Munenori Habuta, Akihiro Yasue, Ken-ichi T Suzuki, Hirofumi Fujita, Tetsuya Bando, Keita Sato, Seiichi Oyadomari, Eiji Tanaka, Hideyo Ohuchi
    • 学会等名
      第59回 先天異常学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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