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骨形成の新規様式ミニモデリング:骨細胞からの“ミニモデリングファクター”を探る

研究課題

研究課題/領域番号 21K19585
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

網塚 憲生  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (30242431)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードミニモデリング / 骨細胞 / 骨リモデリング / エルデカルシトール / スクレロスチン
研究開始時の研究の概要

ミニモデリングは、骨リモデリングとは異なる様式で誘導される新規の骨形成様式として注目を浴びているが、その機序については不明な点が多い。そこで、本研究では、骨細胞ネットワークによるスクレロスチン抑制、および、骨周囲の血管内皮・周囲細胞群から骨芽細胞・骨細胞への作用(骨血管連関)の両側面から検索することで、ミニモデリングの発生メカニズム、特に、“ミニモデリングファクター”の候補因子を絞り上げてゆきたい。本研究でミニモデリングのメカニズムや誘導ファクターが解明されれば、将来の骨代謝研究・臨床において大きなターニングポイントとなると考えられる。

研究成果の概要

ミニモデリングは、破骨細胞の骨吸収に依存せずに骨芽細胞を活性化させて骨形成を誘導する様式である。本研究では、卵巣摘出ラットに活性型ビタミンDアナログ(エルデカルシトール)を投与して、ミニモデリング部位を検索した。その結果、ミニモデリングの発生箇所・頻度は、骨幹端よりも骨端の骨梁で多いこと、骨端部の骨梁はメカニカルストレスを受けること、また、ミニモデリング部位ではスクレロスチン陽性骨細胞の割合が有意に低下することが示された。よって、エルデカルシトールのミニモデリング誘導作用は、メカニカルストレスを受ける部位でスクレロスチン産生を抑制することで生じると推察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミニモデリングは、骨リモデリングとは異なる様式で骨形成を誘導する。これまでに、抗スクレロスチン抗体がミニモデリングを誘導することが知られているが、本研究では、エルデカルシトールがメカニカルストレスのかかる部位においてスクレロスチン産生を有意に抑制して、ミニモデリングを誘導することから、ミニモデリング誘導因子としてメカニカルストレスが強く示唆された。今回の結果は、骨粗鬆症治療において、薬剤治療だけでなく運動療法も組み合わせることで効率的にミニモデリングを誘導し骨量増加につながる可能性が得られた。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 6件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Evocalcet Rescues Secondary Hyperparathyroidism-driven Cortical Porosity in CKD Male Rats2023

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Tomoka、Tokunaga Shin、Yamamoto Tomomaya、Sakai Mariko、Hongo Hiromi、Kawata Takehisa、Amizuka Norio
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 164 号: 4 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1210/endocr/bqad022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Histochemical assessment on osteoclasts in long bones of toll-like receptor 2 (TLR2) deficient mice2023

    • 著者名/発表者名
      Muneyama Takafumi、Hasegawa Tomoka、Yimin、Yamamoto Tomomaya、Hongo Hiromi、Haraguchi-Kitakamae Mai、Abe Miki、Maruoka Haruhi、Ishizu Hotaka、Shimizu Tomohiro、Sasano Yasuyuki、Li Minqi、Amizuka Norio
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: 65 号: 2 ページ: 163-174

    • DOI

      10.1016/j.job.2023.04.002

    • 関連する報告書
      2022 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] Tmem174, a regulator of phosphate transporter prevents hyperphosphatemia.2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki S, Shiozaki Y, Hanazaki A, Koike M, Tanifuji K, Uga M, Kawahara K, Kaneko I, Hasegawa T, Amizuka N, Miyamoto KI, Nagamori S, Kanai Y, Segawa H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12巻1号 号: 1 ページ: 6353-6353

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10409-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 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] Histochemical assessment of accelerated bone remodeling and reduced mineralization in Il-6 deficient mice2022

    • 著者名/発表者名
      Moritani Yasuhito、Hasegawa Tomoka、Yamamoto Tomomaya、Hongo Hiromi、Yimin、Abe Miki、Yoshino Hirona、Nakanishi Ko、Maruoka Haruhi、Ishizu Hotaka、Shimizu Tomohiro、Takahata Masahiko、Iwasaki Norimasa、Li Minqi、Tei Kanchu、Ohiro Yoichi、Amizuka Norio
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: 64 号: 4 ページ: 410-421

    • DOI

      10.1016/j.job.2022.10.001

    • 関連する報告書
      2022 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] 骨細胞ネットワークと骨細胞分化の組織学・微細構造学2022

    • 著者名/発表者名
      長谷川智香、山本知真也、本郷裕美、阿部未来、網塚憲生
    • 雑誌名

      第41回日本骨形態計測学会記録集

      巻: - ページ: 64-65

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 組織学からみた骨粗鬆症治療薬の骨リモデリングとモデリング2022

    • 著者名/発表者名
      網塚憲生、長谷川智香、本郷裕美、山本知真也
    • 雑誌名

      第41回日本骨形態計測学会記録集

      巻: - ページ: 62-63

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Bone biopsy findings in patients receiving long-term bisphosphonate therapy for glucocorticoid-induced osteoporosis.2022

    • 著者名/発表者名
      Takahata M., Shimizu T., Yamada T., Yamada S., Yamamoto T., Hasegawa T., Fujita R., Kobayashi H., Endo T., Koike T., Amizuka N., Todoh M., Okumura J., Kajino T., Iwasaki N.
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Metabolism

      巻: ー 号: 4 ページ: 613-622

    • DOI

      10.1007/s00774-022-01323-9

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histochemical characteristics on minimodeling-based bone formation induced by anabolic drugs for osteoporotic treatment2021

    • 著者名/発表者名
      YAMAMOTO Tomomaya、HASEGAWA Tomoka、FRAITAS Paulo Henrique Luiz de、HONGO Hiromi、ZHAO Shen、YAMAMOTO Tsuneyuki、NASOORI Alireza、ABE Miki、MARUOKA Haruhi、KUBOTA Keisuke、MORIMOTO Yasuhito、HARAGUCHI Mai、SHIMIZU Tomohiro、TAKAHATA Masahiko、IWASAKI Norimasa、LI Minqi、AMIZUKA Norio
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 42 号: 5 ページ: 161-171

    • DOI

      10.2220/biomedres.42.161

    • NAID

      130008090730

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2021-09-21
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of distant octacalcium phosphate scaffolds in enhancing early differentiation of osteocytes during bone regeneration.2021

    • 著者名/発表者名
      Saito S., Shiwaku Y., Hamai R., Hasegawa T., Sakai S., Tsuchiya K., Sai Y., Iwama R., Amizuka N., Takahashi T., Suzuki O.
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 129巻 ページ: 309-322

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2021.05.017

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cardiotrophin Like Cytokine Factor 1 (CLCF1) alleviates excessive bone loss and osteoclast differentiation through activating interferon signaling and repressing the nuclear factor-κB signaling pathway.2021

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Yokota, Gen Matsumae, Tomohiro Shimizu, Tomoka Hasegawa, Taku Ebata, Daisuke Takahashi, Cai Heguo, Yuan Tian, Hend Alhasan, Masahiko Takahata, Ken Kadoya, Alaa Terkawi, Norimasa Iwasaki
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 153 ページ: 116140-116140

    • DOI

      10.1016/j.bone.2021.116140

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparative immunolocalization of tissue nonspecific alkaline phosphatase and ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 in murine bone2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Tomomaya、Hasegawa Tomoka、Mae Takahito、Hongo Hiromi、Yamamoto Tsuneyuki、Abe Miki、Nasoori Alireza、Morimoto Yasuhito、Maruoka Haruhi、Kubota Keisuke、Haraguchi Mai、Li Minqi
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: 63 号: 3 ページ: 259-264

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.08.001

    • 関連する報告書
      2021 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] Morphological assessment of the biological effects of eldecalcitol.2021

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa T., Hongo H., Yamamoto T., Amizuka N.
    • 雑誌名

      Osteoporotic Fracture and Systemic Skeletal Disorders

      巻: ― ページ: 413-430

    • DOI

      10.1007/978-981-16-5613-2_27

    • ISBN
      9789811656125, 9789811656132
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] モデリングまたは骨リモデリング領域における破骨細胞の機能と分化メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川智香、山本知真也、本郷裕美、福田千恵、津田英資、網塚憲生
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アバロパラチドまたはテリパラチドを投与した動物モデルの組織学的知見2022

    • 著者名/発表者名
      網塚憲生、槙野彰人、山本知真也、長谷川智香
    • 学会等名
      第40回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テリパラチド/アバロパラチドで誘導されるリモデリングとモデリングの微細構造 -動物モデル実験による組織解析2022

    • 著者名/発表者名
      長谷川智香、山本知真也、阿部未来、槙野彰人、網塚憲生
    • 学会等名
      第24回日本骨粗鬆症学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エボカルセトは骨細胞異常で誘導される皮質骨多孔化を抑制する: 二次性副甲状腺機能亢進症を伴う慢性腎臓病モデルラットを用いた動物実験2022

    • 著者名/発表者名
      長谷川智香、徳永 紳、山本知真也、本郷裕美、酒井まり子、川田剛央、網塚憲生
    • 学会等名
      第24回日本骨粗鬆症学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アレンドロネート投与後における骨特異的血管の組織化学的変化2022

    • 著者名/発表者名
      吉野弘菜、長谷川智香、網塚憲生
    • 学会等名
      日本解剖学会第68回東北・北海道連合支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 骨形成促進剤で誘導されるmodeling-based/remodeling-based bone formationの組織学2021

    • 著者名/発表者名
      網塚憲生、長谷川智香、本郷裕美、山本知真也
    • 学会等名
      第41回日本骨形態計測学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨細胞ネットワークの微細構造と骨基質石灰化2021

    • 著者名/発表者名
      長谷川智香
    • 学会等名
      第41回日本骨形態計測学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨代謝回転状態によるpodoplanin/PHOSPHO1 陽性骨芽細胞の局在変化2021

    • 著者名/発表者名
      中嶋悠斐、山本知真也、本郷裕美、Nasoori Alireza、網塚憲生、長谷川智香
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 最新の骨粗鬆症学(第2版)‐骨粗鬆症の最新知見‐2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川智香、山本知真也、本郷裕美、網塚憲生
    • 総ページ数
      661
    • 出版者
      日本臨牀社
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] reserchmap 網塚憲生

    • URL

      https://researchmap.jp/read0009367

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学 大学院歯学研究院 / 大学院歯学院 / 歯学部

    • URL

      https://www.den.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学大学院歯学研究院口腔健康科学分野硬組織発生生物学教室

    • URL

      https://www.den.hokudai.ac.jp/anatomy2/hokudai_d/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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