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オメガ3脂肪酸による骨粗鬆症予防法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K05490
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38050:食品科学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

平田 美智子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (40544060)

研究分担者 稲田 全規  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80401454)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード骨粗鬆症 / オメガ3脂肪酸
研究開始時の研究の概要

近年、社会の高齢化により、閉経後骨粗鬆症や老人性骨粗鬆症の罹患者が増加し、骨粗鬆症の予防・治療による骨の健康維持は喫緊の課題となっている。最近、研究代表者は、DHAが炎症性骨吸収における破骨細胞分化を抑制して骨吸収の抑制作用を発揮することを見い出した。そこで、本研究では、EPAやDHAの代謝体を含むオメガ3脂肪酸の骨への作用解析、抗炎症効果判定、骨粗鬆症モデル動物を用いた有効性評価、質量分析による分子動態を解析する。本課題の実施により、オメガ3脂肪酸の骨代謝制御作用を解明し、新たな骨粗鬆症の予防法の開発を目指す。

研究実績の概要

本研究の目的は、オメガ3脂肪酸であるエイコサペンタエン酸(EPA)やドコサヘキサエン酸(DHA)とその代謝体による抗炎症効果や骨細胞への作用を解明し、骨粗鬆症の予防法の開発につなげることである。超高齢社会の到来により、閉経後骨粗鬆症や老人性骨粗鬆症の罹患者は1,200万人を越えて増加しており、日々の栄養摂取による骨の予防は喫緊の課題である。そこで、安全で食品として日常摂取が可能なオメガ3脂肪酸に着目した。EPAやDHAは心血管系疾患や炎症疾患のリスク低減や中性脂肪低下が知られているが、骨粗鬆症への有効性は明らかとなっていない。本課題では、骨への作用メカニズムを解明し、骨吸収と骨形成の双方の骨代謝制御機構を解明し、最終的には、骨粗鬆症に対する有効性を検討し、新たな骨粗鬆症予防法の開発を目指す。令和5年度は、前年度の研究成果をより詳細に解析することを目的に、オメガ3脂肪酸とその代謝体の骨吸収の作用解明においては、引き続き、DHAやEPA、その代謝体の骨吸収抑制作用について、培養系実験により骨代謝作用の解明と詳細な作用機序の解析を実施した。さらに、オメガ3脂肪酸の閉経後骨粗鬆症モデルマウスへの有効性に関する試験を実施した。その結果、オメガ3脂肪酸は、破骨細胞分化抑制作用ならびに骨吸収抑制作用を有することが明らかとなった。オメガ3脂肪酸の骨への作用メカニズムの解析したところ、破骨細胞誘導因子の遺伝子発現を抑制することが認められた。従って、オメガ3脂肪酸が骨量低下を予防・改善する有効な因子であることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度は、前年度の研究成果をより詳細に検討するため、培養系実験により骨代謝作用の解明と詳細な作用機序を解析し、オメガ3脂肪酸とその代謝体について、破骨細胞分化抑制作用と骨吸収抑制作用の解析ならびに骨への作用メカニズムの解析を完了した。また、当初実施予定であった、閉経後骨粗鬆症モデルマウスへの有効性に関する試験を実施した。その結果、オメガ3脂肪酸は、破骨細胞分化抑制作用ならびに骨吸収抑制作用を有し、その作用メカニズムを解析したところ、破骨細胞誘導因子の遺伝子発現を抑制することが認められたことから、骨量低下を予防・改善する有効な因子であることが示唆された。さらに、次年度実施予定であった、EPAとDHA、およびその代謝体の定量解析において、申請者らが有するLC-MSを用い、骨組織より測定サンプルを抽出する方法ならびに最適なカラム選定について、予備検討を行った。これらの成果は令和6年度の本課題を円滑に進め、順調な課題実施の進捗状況を示している。これら理由により、当初の計画以上に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

令和6年度の研究実施計画は、以下の項目について実験を実施する。閉経後骨粗鬆症モデルマウスへの有効性に関する研究においては、大腿骨よりmRNAを抽出し、骨吸収関連因子の遺伝子発現、骨形成関連因子の遺伝子発現調節を解析して、骨細胞への影響を調べる。これらより、閉経後骨粗鬆症におけるDHAあるいはEPAの治療効果を立証する。さらに、閉経後骨粗鬆症モデルマウスにおけるEPAとDHA、およびその代謝体の定量解析においては、申請者らが有するLC-MSを用い、骨組織より測定サンプルを抽出する。最適なカラム選定作業としてEPA、DHA、およびその代謝体の精製標品を用いた予備検討を行い、MS/MS解析による分子の同定が可能となっている。本分析法を活用し、EPAおよびDHAのデリバリー解析、さらに、その代謝体の定量解析を行い、閉経後骨粗鬆症への治療効果を解析する。以上、研究計画あるいは研究を遂行する上での障壁はなく、順調な課題実施が可能である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The stiffness and collagen control differentiation of osteoclasts with an altered expression of c-Src in podosome.2024

    • 著者名/発表者名
      Urano K, Tanaka Y, Tominari T, Takatoya M, Arai D, Miyata S, Matsumoto C, Miyaura C, Numabe Y, Itoh Y, Hirata M, Inada M.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 704 ページ: 149636-149636

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149636

    • 関連する報告書
      2023 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] Establishment of a Triple Quadrupole HPLC-MS Quantitation Method for Dystrophin Protein in Mouse and Human Skeletal Muscle.2023

    • 著者名/発表者名
      Tominari T, Takatoya M, Matsubara T, Matsunobe M, Arai D, Matsumoto C, Hirata M, Yoshinouchi S, Miyaura C, Itoh Y, Komaki H, Takeda S, Aoki Y, Inada M.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 号: 1 ページ: 303-303

    • DOI

      10.3390/ijms25010303

    • 関連する報告書
      2023 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] Effects of 4’-demethylnobiletin and 4’-demethyltangeretin on osteoclast differentiation in vitro and in a mice model of estrogen-deficient bone resorption.2023

    • 著者名/発表者名
      Hirata M, Tominari T, Ichimaru R, Takiguchi N, Tanaka Y, Takatoya M, Arai D, Yoshinouchi S, Miyaura C, Matsumoto C, Ma S, Suzuki K, Grundler M.W. F, Inada M.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 6 ページ: 1403-1403

    • DOI

      10.3390/nu15061403

    • 関連する報告書
      2022 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] Prostate cancer expressing membrane-bound TGF-α induces bone formation mediated by the autocrine effect of prostaglandin E2in osteoblasts.2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshinouchi S, Karouji K, Tominari T, Sugasaki M, Matsumoto C, Miyaura C, Hirata M, Itoh Y, Inada M.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 644 ページ: 40-48

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.11.050

    • 関連する報告書
      2022 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] RNA-binding protein LIN28A upregulates transcription factor HIF1α by posttranscriptional regulation via direct binding to UGAU motifs2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Hiroto、Uchida Yutaro、Kurimoto Ryota、Chiba Tomoki、Matsushima Takahide、Ito Yoshiaki、Inotsume Maiko、Miyata Kohei、Watanabe Kenta、Inada Masaki、Goshima Naoki、Uchida Tokujiro、Asahara Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 号: 1 ページ: 102791-102791

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102791

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A mouse model of lung cancer induced via intranasal injection for anticancer drug screening and evaluation of pathology.2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R, Yoshinouchi S, Karouji K, TanakaY, Tominari T, Hirata M, Matsumoto C, Itoh Y, Miyaura C, Inada M.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 13 号: 1 ページ: 51-59

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13486

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 骨代謝に対するβクリプトキサンチンの作用2022

    • 著者名/発表者名
      Tominari T, Matsumoto C, Karouji K,Tanaka Y,Takatoya M,Inada M, Hirata M
    • 雑誌名

      Functional Food Research

      巻: 18 号: 0 ページ: 28-33

    • DOI

      10.32153/ffr.ffr18_p28-33

    • ISSN
      2432-3357, 2434-3048
    • 年月日
      2022-09-12
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TRPV1リガンド・カプサイシンによる炎症性骨破壊の抑制作用2022

    • 著者名/発表者名
      Sugasaki M, Tominari T, Matsumoto C, Hirata M, Inada M
    • 雑誌名

      Functional Food Research

      巻: 18 号: 0 ページ: 22-27

    • DOI

      10.32153/ffr.ffr18_p22-27

    • ISSN
      2432-3357, 2434-3048
    • 年月日
      2022-09-12
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Caveolin-3 regulates the activity of Ca<sup>2+</sup>/calmodulin-dependent protein kinase II in C2C12 cells2022

    • 著者名/発表者名
      Matsunobe Michio、Motohashi Norio、Aoki Eito、Tominari Tsukasa、Inada Masaki、Aoki Yoshitsugu
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Cell Physiology

      巻: 323 号: 4 ページ: C1137-C1148

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00077.2022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ルテインによる骨代謝調節作用の解析2024

    • 著者名/発表者名
      田中 優樹、富成 司、松本 千穂、平田 美智子、稲田 全規
    • 学会等名
      第20回ファンクショナルフード学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] オメガ3脂肪酸による破骨細胞分化の制御作用2024

    • 著者名/発表者名
      清水 絢介、田中 優樹、富成 司、稲田 全規、平田 美智子
    • 学会等名
      第20回ファンクショナルフード学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ロイシンと運動刺激における骨格筋細胞の制御機構2024

    • 著者名/発表者名
      髙戸谷 賢、新井 大地、田中 優樹、清水 絢介、平田美智子、稲田 全規
    • 学会等名
      第20回ファンクショナルフード学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳癌由来エクソソームの膜型HB-EGFは宿主のPGE2産生を誘導することで血管新生及び骨破壊を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      芳之内翔成、星野大輔、唐牛健杜、菅崎萌、平田美智子、丸山隆幸、稲田全規
    • 学会等名
      第32回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 悪性黒色腫は膜型HB-EGFを介して骨芽細胞のPGE2産生と骨吸収を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      唐牛健杜、芳之内翔成、富成司、平田美智子、稲田全規
    • 学会等名
      第32回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮における筋量制御因子の網羅解析2023

    • 著者名/発表者名
      富成 司、髙戸谷 賢、新井 大地、平田 美智子、青木 吉嗣、稲田 全規
    • 学会等名
      第9回日本筋学会学術集会・第10回筋ジストロフィー医療研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 前立腺癌細胞は膜型TGF-αを介して骨芽細胞のPGE2産生と骨形成を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      菅崎 萌 、唐牛 健杜、芳之内翔成、平田美智子、稲田 全規
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 前立腺癌由来エクソソームの膜型 HB-EGF による骨吸収誘導2023

    • 著者名/発表者名
      池田 圭佑、芳之内翔成、松本 千穂、平田美智子、稲田 全規
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮モデルマウスを用いた遺伝子発現の網羅解析2023

    • 著者名/発表者名
      春日 麗、富成 司、松本 千穂、平田 美智子、青木 吉嗣、稲田 全規
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮における筋分解関連因子の時系列的な発現変動2023

    • 著者名/発表者名
      富成 司、髙戸谷 賢、新井 大地、平田 美智子、青木 吉嗣、稲田 全規
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋骨格系の恒常性と機能性因子2023

    • 著者名/発表者名
      稲田 全規
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨髄芽球由来の好中球によるサイトカイン産生の検討2022

    • 著者名/発表者名
      磯村佳奈、富成司、平田美智子、稲田全規
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨髄芽球より分化誘導された好中球によるサイトカイン産生の検討2022

    • 著者名/発表者名
      磯村佳奈、富成司、平田美智子、稲田全規
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 加重力およひ?微小重力下の運動によるマウス筋骨格系への影響2022

    • 著者名/発表者名
      稲田 全規
    • 学会等名
      日本未病学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Caveolin-3発現が骨格筋細胞に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      青木 鋭人、松延 道生、本橋 紀夫、富成 司、稲田 全規、青木 吉嗣
    • 学会等名
      第8回日本筋学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] プロスタグランジンJ2による筋細胞増殖と分化の抑制作用2022

    • 著者名/発表者名
      髙戸谷 賢、富成 司、松本 千穂、宮浦 千里、平田 美智子、青木 吉嗣、稲田 全規
    • 学会等名
      第8回日本筋学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞内活性酸素による破骨細胞の分化制御2022

    • 著者名/発表者名
      富成司、松本千穂、平田美智子、田中優樹、高戸谷賢、稲田全規
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳癌エクソソームの膜型HB-EGFによるプロスタグランジンE2産生誘導と骨破壊の促進2022

    • 著者名/発表者名
      芳之内翔成、唐牛健杜、菅崎萌、山崎徳道、富成司、平田美智子、丸山隆幸、稲田全規
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] プロスタグランジンD2による筋細胞分化制御の解析2022

    • 著者名/発表者名
      田中歩、富成司、田中彩映子、松本千穂、平田美智子、宮浦千里、稲田全規
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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