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成長発育過程における骨形成抑制因子スクレロスチンの役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K10395
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57070:成長および発育系歯学関連
研究機関松本歯科大学

研究代表者

中村 美どり  松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (90278177)

研究分担者 中村 浩志  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (00278178)
宇田川 信之  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
大須賀 直人  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (80247535)
山下 照仁  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (90302893)
上原 俊介  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (90434480)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード破骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨細胞 / 軟骨細胞 / 骨代謝カップリング / スクレロスチン / BMP / RANKL / 骨誘導因子(BMP) / 異所性骨 / 成長発育 / 石灰化 / 骨形成 / 骨吸収 / 骨カップリング / オステオプロテゲリン
研究開始時の研究の概要

本研究は、小児の成長発育過程やメカニカルストレスが関与する歯科矯正治療による骨リモデリングの際に、骨細胞が産生する骨形成抑制サイトカインであるスクレロスチンの役割を解明することを目的としている。骨細胞の機能についてはまだ不明な点も多く、メカニカルストレスの伝達機構、骨リモデリングにおける骨細胞の役割についての解明が待たれる背景の下、本研究計画を策定した。骨細胞から骨芽細胞に向けての骨形成シグナルに関しては、現在の骨代謝研究の中で大変注目されている分野であるが、骨の成長期における骨代謝共役やメカニカルストレスとの関連を解明しようとする発想は、新鮮かつ独創的なものである。

研究成果の概要

骨組織における骨細胞の役割は永年不明であったが、近年、骨細胞はスクレロスチンというタンパク質を特異的に分泌していることが発見され、スクレロスチンには骨形成抑制作用があることが報告された。骨誘導因子Bone Morphogenetic Protein (BMP)は、骨基質中に存在し、異所性骨形成を誘導するタンパク質である。そこで、リコンビナントBMP-2誘導性異所性骨におけるスクレロスチンの発現を解析した。抗スクレロスチン抗体を用いた免疫染色の結果、軟骨細胞においてスクレロスチンの発現を認め、骨様組織中の骨細胞にもスクレロスチン陽性骨細胞の出現を認めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨のリモデリングとは、骨吸収と骨形成が絶え間なく繰り返されることにより、古い骨が新しい骨に置換(カップリング)されていくことである。この骨吸収と骨形成の量は、小児のような成長期においては、骨形成が骨吸収活性を凌駕する。本研究では、骨組織における骨形成抑制因子スクレロスチンの発現制御および骨誘導因子(BMP)誘導性の異所性骨形成モデルにおけるスクレロスチンの発現を解析した。骨細胞から骨芽細胞に向けての骨形成シグナルに関しては、骨代謝研究の中で大変注目されている分野であるが、骨の成長期における骨代謝共役を解明しようとする本研究は、大変重要なものである。

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

    (29件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] 上顎前歯部に3本の過剰歯を認めた1例2021

    • 著者名/発表者名
      岡添 忍, 中村浩志, 中村美どり, 桒原 康生, 加藤那奈, 森山敬太, 正村正仁, 大須賀直人
    • 雑誌名

      松本歯学

      巻: 40 ページ: 39-47

    • NAID

      120007144253

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histochemical assessment on the cellular interplay of vascular endothelial cells and septoclasts during endochondral ossification in mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya E., Hasegawa T., Hongo H., Yamamoto T., Abe M., Yoshida T., Zhao S., Tsuboi K., Udagawa N., Freitas PHL., Li M., Kitagawa Y., Amizuka N.
    • 雑誌名

      Microscopy.

      巻: 70 号: 2 ページ: 201-214

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfaa047

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Osteoclast differentiation by RANKL and OPG signaling pathways2020

    • 著者名/発表者名
      Udagawa Nobuyuki、Koide Masanori、Nakamura Midori、Nakamichi Yuko、Yamashita Teruhito、Uehara Shunsuke、Kobayashi Yasuhiro、Furuya Yuriko、Yasuda Hisataka、Fukuda Chie、Tsuda Eisuke
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Metabolism

      巻: 39 号: 1 ページ: 19-26

    • DOI

      10.1007/s00774-020-01162-6

    • 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] Sclerostin expression in trabecular bone is downregulated by osteoclasts2020

    • 著者名/発表者名
      Masanori Koide, Teruhito Yamashita, Kohei Murakami, Shunsuke Uehara, Keigo Nakamura, Midori Nakamura, Mai Matsushita, Toshiaki Ara, Hisataka Yasuda, Josef M Penninger, Naoyuki Takahashi, Nobuyuki Udagawa, Yasuhiro Kobayashi
    • 雑誌名

      Sci Rep .

      巻: 10 号: 1 ページ: 13751-13751

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70817-1

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Osteoprotegerin-dependent Mcell self-regulation balances gut infection and immunity.2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura S, Nakamura Y, Kobayashi N, Shiroguchi K, KawakamiE, Mutoh M, Takahashi-Iwanaga H, Yamada T, Hisamoto M, Nakamura M, Udagawa N, Sato S, KaishoT, Iwanaga T, Hase K.
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 11 号: 1 ページ: 234-234

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13883-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新型コロナウイルスの抗体検査を用いた松本歯科大学学生・教職員の疫学調査2020

    • 著者名/発表者名
      前島 信也, 宇田川信之, 中西正人, 中村美どり, 山賀 孝之, 山下照仁, 川 茂幸, 矢ヶ﨑 雅
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 274 ページ: 393-395

    • NAID

      40022289088

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Astrocytic phagocytosis is a compensatory mechanism for microglial dysfunction2020

    • 著者名/発表者名
      Konishi Hiroyuki、Okamoto Takayuki、Hara Yuichiro、Komine Okiru、Tamada Hiromi、Maeda Mitsuyo、Osako Fumika、Kobayashi Masaaki、Nishiyama Akira、Kataoka Yosky、Takai Toshiyuki、Udagawa Nobuyuki、Jung Steffen、Ozato Keiko、Tamura Tomohiko、Tsuda Makoto、Yamanaka Koji、Ogi Tomoo、Sato Katsuaki、Kiyama Hiroshi
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 39 号: 22

    • DOI

      10.15252/embj.2020104464

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Osteocytic Osteolysis in PTH-treated Wild-type and Rankl-/- Mice Examined by Transmission Electron Microscopy, Atomic Force Microscopy, and Isotope Microscopy.2020

    • 著者名/発表者名
      Hongo H., Hasegawa T., Saito M., Tsuboi K., Yamamoto T., Sasaki M., Abe M., Freitas PHL., Yurimoto H., Udagawa N., Li M., Amizuka N.
    • 雑誌名

      J Histochem Cytochem.

      巻: 68 号: 10 ページ: 651-668

    • DOI

      10.1369/0022155420961375

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Small-molecule GSK3 Antagonist on Differentiation of Rat Dental Pulp Cells into Odontoblasts.2019

    • 著者名/発表者名
      Masuda Y, Sakagami H, Yokose S, Udagawa N
    • 雑誌名

      In Vivo

      巻: 61 号: 3 ページ: 135-140

    • DOI

      10.21873/invivo.11877

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blockade of the angiotensin II type 1 receptor increases bone mineral density and left ventricular contractility in a mouse model of juvenile Paget disease.2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuruda T, Funamoto T, Udagawa N, Kurogi S, Nakamichi Y, Koide M, Chosa E, Asada Y, Kitamura K
    • 雑誌名

      Eur J Pharmacol

      巻: 859 ページ: 172519-172519

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2019.172519

    • 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] Parathyroid Hormone Shifts Cell Fate of a Leptin Receptor-Marked Stromal Population from Adipogenic to Osteoblastic Lineage.2019

    • 著者名/発表者名
      Yang M, Arai A, Udagawa N, Zhao L, Nishida D, Murakami K, Hiraga T, Takao-Kawabata R, Matsuo K, Komori T, Kobayashi Y, Takahashi N, Isogai Y, Ishizuya T, Yamaguchi A, Mizoguchi T
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res

      巻: 34 号: 10 ページ: 1952-1963

    • DOI

      10.1002/jbmr.3811

    • 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] Murine osteoclasts secrete serine protease HtrA1 capable of degrading osteoprotegerin in the bone microenvironment2019

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Nagahiro、Nakachi Yutaka、Yokoo Tomotaka、Ichihara Takahiro、Eriksson Tore、Yonemoto Yuki、Kato Takehiko、Ogata Hitoshi、Fujimoto Natsuko、Kobayashi Yasuhiro、Udagawa Nobuyuki、Kaku Shinsuke、Ueki Tomokazu、Okazaki Yasushi、Takahashi Naoyuki、Suda Tatsuo
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0334-5

    • 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] 歯周組織の状態とフレイル,ソーシャルキャピタルの関連性に関する疫学研究.2019

    • 著者名/発表者名
      杉江美穂, 中村 卓, 中澤恵美子, 小町谷美帆, 田口 明, 宇田川信之, 吉成伸夫
    • 雑誌名

      松本歯学

      巻: 45 ページ: 1-10

    • NAID

      120006718418

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] RANKL-RANK-OPG シグナル研究の最前線」心血管保護因子としてのオステオプロテゲリン2020

    • 著者名/発表者名
      鶴田敏博,小出雅則,中道裕子,中村美どり,宇田川信之,北村和雄
    • 学会等名
      歯科基礎学会学術大会 (第62回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Siglec-15は破骨細胞による骨吸収活性と骨芽細胞の分化に重要な役割を果たす2020

    • 著者名/発表者名
      中村美どり, 中村浩志, 大須賀直人, 宇田川信之
    • 学会等名
      日本小児歯科学会大会 (第58回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プロテインキナーゼN3 (Pkn3) 阻害剤は、卵巣切除に伴う骨量減少を骨吸収抑制により軽減する2020

    • 著者名/発表者名
      上原俊介,山下照仁,村上康平,小出雅則,宇田川信之,小林泰浩
    • 学会等名
      日本骨代謝学会学術集会 (第38回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に及ぼす細胞老化の影響2020

    • 著者名/発表者名
      松井龍一, 上原俊介,宇田川信之,吉成伸夫,小林泰浩
    • 学会等名
      日本骨代謝学会学術集会 (第38回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] モデリングおよび骨リモデリング領域の骨芽細胞の活性化における組織細胞学的検索2020

    • 著者名/発表者名
      阿部未来,長谷川智香,宇田川信之,網塚憲生
    • 学会等名
      日本骨代謝学会学術集会 (第38回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 象牙芽細胞の枯渇は象牙芽細胞の分化と石灰化を誘導する2020

    • 著者名/発表者名
      溝口利英,趙 麗娟,荒井 敦,堀部寛治,細矢明宏,岡部幸司,進 正史,小林泰浩,宇田川信之,高橋直之
    • 学会等名
      日本骨代謝学会学術集会 (第38回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 人生100歳時代を迎え、次世代型の保存治療学を求める2020

    • 著者名/発表者名
      宇田川信之,中村勝文,赤司征大,横瀬敏志
    • 学会等名
      日本歯科保存学会(第153回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨は生きている ‐骨粗鬆症の予防と治療‐2020

    • 著者名/発表者名
      宇田川信之
    • 学会等名
      第1回日本基礎老化学会市民フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Importance of osteoclasts in osteogenic signals.2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Udagawa, Masanori Koide, Teruhito Yamashita, Midori Nakamura, Shunsuke Uehara, Yasuhiro Kobayashi, Naoyuki Takahashi
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会(第42回)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Siglec-15中和抗体による骨吸収抑制作用と骨芽細胞分化促進作用2019

    • 著者名/発表者名
      宇田川信之,小出雅則,上原俊介,荒井敦,溝口利英,山下照仁,中村美どり,小林泰浩,高橋直之,熊倉誠一郎,福田千恵,津田英資
    • 学会等名
      日本再生医療学会総会(第18回)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Osteoclasts promote trabecular bone formation through the suppression of sclerostin expression.2019

    • 著者名/発表者名
      Masanori Koide, Yasuhiro Kobayashi, Teruhito Yamashita, Kohei Murakami, Shunsuke Uehara, Hisataka Yasuda, Naoyuki Takahashi, Nobuyuki Udagawa
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR) 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Histochemical evidence of the presence of osteoclast-like cells in RANKL-/- mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Yukina Miyamoto Takasaki, Miki Abe, Norio Amizuka, Tomoka Hasegawa, Nobuyuki Udagawa
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR) 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小児用マウスガードの研究開発 ―第1報 材料学からのアプローチ―2019

    • 著者名/発表者名
      中村浩志, 中村美どり, 平林厚二, 大須賀直人
    • 学会等名
      日本小児歯科学会大会(第57回)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Osteoclasts in Principles of Bone Biology2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Kobayashi Y, Udagawa N
    • 総ページ数
      2024
    • 出版者
      Elsevier Inc.
    • ISBN
      9780128148419
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] Vitamin D in The Regulation of Osteoclast. Encyclopedia of Bone Biology2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Nakamichi Y, Udagawa N
    • 総ページ数
      2374
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780128140826
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] Principles of Bone Biology 4th Edition2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Kobayashi Y, Udagawa N
    • 総ページ数
      2024
    • 出版者
      Elsevier Academic Press
    • 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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