３次元蛍光イメージングによる骨細胞機能ダイナミズムの可視化と骨の生理・病態解析

• 研究課題/領域番号: 23390417
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態系基礎歯科学
• 研究機関: 愛媛大学 (2013); 東京医科歯科大学 (2011-2012)
• 研究代表者: 飯村 忠浩 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授(特定教員) (20282775)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2013年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2012年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2011年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: イメージング / 骨代謝 / 骨細胞 / 骨 / 骨格発生 / 蛍光イメージング / 形態計測

研究概要

本研究では、３次元蛍光イメージングによる観察と定量解析から、骨代謝における新規のメカニズムを探索することを目的とする。３次元蛍光イメージングは、蛍光3次元画像を取得し、コンピューターによる3次元構築を行い、蛍光シグナルの3次元的な広がりと輝度値を定量手法である。その結果、荷重に応じた骨細胞ネットワークの違いを計測することに成功した。また、骨細胞が分泌する骨代謝調節因子であるSclerostinが、生後骨発達過程で動的に変化することを明らかにした。また、骨細胞は,血中リン濃度の調節ホルモンを産生するが、この調節にはDMP1が関与すること明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Functional heterogeneity of osteocytes in FGF23 production (2014)
  • 著者名/発表者名: Lee JW. Yamaguchi A. Iimura T
  • 雑誌名: The possible involvement of DMP1 as a direct negative regulator BoneKEy Reports 巻: (In Press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨細胞の形態と機能ダイナミズムの可視化・定量化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 雑誌名: 実験医学増刊 巻: Vol.32(7) ページ: 93-98
• [雑誌論文] Functional heterogeneity of osteocytes in FGF23 production: The possible involvement of DMP1 as a direct negative regulator (2014)
  • 著者名/発表者名: Lee JW. Yamaguchi A. Iimura T.
  • 雑誌名: BoneKEy Reports 巻: In Press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental biology and etiology of axial skeleton: Lessons from a mouse model of spondylocostaldysostosis and spondylothoracicdysostosis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Makino Y. Kaneko K.Yamaguchi A. Iimura T.
  • 雑誌名: Journal of Oral Biosciences 巻: 55 号: 4 ページ: 175-179
  • DOI: 10.1016/j.job.2013.07.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of an endogenous retinoic acid gradient across embryonic development (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimozono S. Iimura T. Kitaguchi T. Higashijima S. Miyawaki A
  • 雑誌名: Nature 巻: 496(7445) 号: 7445 ページ: 363-6
  • DOI: 10.1038/nature12037
  • 査読あり
• [雑誌論文] RANKL synthesized by both stromal cells and cancer cells plays a crucial role in osteoclastic bone resorption induced by oral cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Sato, Ji-Won Lee, Kei Sakamoto, Tadahiro Iimura, Kou Kayamori, Hisataka Yasuda, Masanobu Shindoh, Masako Ito, Ken Omura, Akira Yamaguchi
  • 雑誌名: American Journal of Pathology 巻: 182 号: 5 ページ: 1890-1899
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2013.01.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of osteocytes in bone resorption during orthodontic tooth movement. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T, Iimura T, Ogura K, Moriyama K, Yamaguchi A
  • 雑誌名: J Dent Res 巻: 92 号: 4 ページ: 340-345
  • DOI: 10.1177/0022034513476037
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatiotemporal disorder in endochondral ossification during axial skeleton development in the Mesp2-null mouse: A developmental etiology of spondylocostal dysostosis and spondylothoracic dysostosis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Makino Y, Takahashi Y, Tanabe R, Tamamura Y, Watanabe T, Haraikawa M, Hamagaki M, Hata K, Kanno J, Yoneda T, Saga Y, Goseki-Sone M, Kaneko K, Yamaguchi A, Iimura T
  • 雑誌名: BONE 巻: 53 号: 1 ページ: 248-258
  • DOI: 10.1016/j.bone.2012.11.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨・軟骨組織の生体光イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 今村健志, 疋田温彦, 大嶋佑介, 飯村忠浩
  • 雑誌名: CLINICAL CALCIUM 巻: Vol.23 No.12(doi:CliCa131217671773)
• [雑誌論文] 骨細胞ネッワークのイメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 雑誌名: THE BONE 巻: Vol.27 No.3 ページ: 31-37
• [雑誌論文] 生後骨発達におけるSclerostin 発現分布の時空間的変化-蛍光イメージングによる骨組織のグローカルな観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺高 原田清 山口朗 飯村忠浩
  • 雑誌名: THE BONE 巻: Vol.27 No.1 ページ: 5-10
• [雑誌論文] 生後骨発達におけるSclerostin発現分布の時空間的変化-蛍光イメージングによる骨組織のグローカルな観察. (2013)
  • 著者名/発表者名: 4. 渡辺高 原田清 山口朗 飯村忠浩
  • 雑誌名: THE BONE 巻: 27-1 ページ: 5-10
• [雑誌論文] 骨・軟骨組織の生体光イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 今村健志、疋田温彦、大嶋佑介、飯村忠浩
  • 雑誌名: CLINICAL CALCIUM 巻: 23-12 ページ: 75-81
• [雑誌論文] 生後骨発達におけるSclerostin発現分布の時空間的変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 高
  • 雑誌名: THE BONE 巻: 27 ページ: 5-10
• [雑誌論文] Roles of chemokine receptor CX3CR1 in maintaining murine bone homeostasis through the regulation of both osteoblasts and osteoclasts (2012)
  • 著者名/発表者名: Hoshino A. Ueha S. Hanada S. Imai T. Ito M. Yamamoto K. Matsushima K. Yamaguchi A. Iimura T
  • 雑誌名: J Cell Sci 巻: 15;126(Pt 4) ページ: 1032-45
  • DOI: 10.1242/jcs.113910
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retention of bone strength by feeding of milk and dairy products in ovariectomized rats; involvement of changes in serum levels of 1alpha, 25(OH)2D3 and FGF23. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanabe R, Haraikawa M, Sogabe N, Sugimoto A, Kawamura Y, Takasugi S, Nagata M, Nakane A, Yamaguchi A, Iimura T, Masae Goseki-Sone
  • 雑誌名: J Nutr Biochem 巻: in press 号: 6 ページ: 1000-7
  • DOI: 10.1016/j.jnutbio.2012.07.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] CxCL2 synthesized by oral squamous cell carcinoma is involved in cancer-associated bone destruction (2012)
  • 著者名/発表者名: Oue E, Lee Ji-Won, Sakamoto K, Iimura K, Aoki K, Kayamori K, Michi Y, Yamagshiro M, Harada K, Amagasa T, Yamaguchi A
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 424 号: 3 ページ: 456-461
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.06.132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increasing participation of Sclerostin in postnatal bone development revealed by three-dimensional immunofluorescence morphometry. (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Tamamura Y, Hoshino A, Makino Y, Nishimura R, Kamioka H, Yoneda T, Amagasa T, Yamaguchi A, Iimura T
  • 雑誌名: BONE 巻: 51 号: 3 ページ: 447-458
  • DOI: 10.1016/j.bone.2012.06.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Canine oral mucosal fibroblasts differentiate into osteoblastic cellsin response to BMP-2. (2012)
  • 著者名/発表者名: Umehara K, Iimura T, Sakamoto K, Lin Z, Kasugai S, Igarashi Y, Yamaguchi A
  • 雑誌名: Anat Rec 巻: 295 号: 8 ページ: 1327-1335
  • DOI: 10.1002/ar.22510
  • 査読あり
• [雑誌論文] A fluorescence spotlight on the clockwork development and metabolism of bone (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Iimura
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 巻: 30 号: 3 ページ: 254-269
  • DOI: 10.1007/s00774-011-0295-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural differences in the osteocyte networ between the calvaria and long bone revealed by three-dimensional fluorescence morphometry, possibly reflecting dstinct mechano-adaptations and sensitivities (2011)
  • 著者名/発表者名: Himeno-Ando A, Izumi Y, Yamaguchi A, Iimura T
  • 雑誌名: Biochem Bioph Res Commun 巻: 417 号: 2 ページ: 765-770
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.12.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdc42 is required for chondrogenesis and interdigital programmed cell death during limb development (2011)
  • 著者名/発表者名: Aizawa R, Yamada A, Suzuki D, Iimura T, Kassai H, Harada T, Tsukasaki M, Yamamoto G, Tachikawa T, Nakao K, Yamamoto M, Yamagchi A, Aiba A, Kamijo R
  • 雑誌名: AMech Dev 巻: (In press) 号: 1-4 ページ: 38-50
  • DOI: 10.1016/j.mod.2012.02.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative morphology of osteocytes in aquatic and land vertebrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Cao L, Moriishi T, Miyazaki T, Iimura T, Tamamura S, Komori T, Yamaguchi A
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 巻: 29 号: 6 ページ: 662-670
  • DOI: 10.1007/s00774-011-0268-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨の成長と代謝における概日リズムの働き蛍光イメージングによるアプローチと展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中根綾子, 沼野利桂, 佐藤博紀, 高木祐三, 山口朗, 飯村忠浩
  • 雑誌名: 日本骨形態計測学会雑誌 巻: 21 ページ: 41-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨の形態的解析法の進歩 骨のin vivo 蛍光イメージングの現状と展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩, 中根綾子, 姫野彰子, 杉山真由, 山口朗
  • 雑誌名: 日本骨形態計測学会雑誌 巻: 21 ページ: 17-24
  • 査読あり
• [学会発表] 蛍光3次元計測で見る骨細胞のヘテロジェニティ (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第7回骨・軟骨フロンティア(BCF)ベルサール八重洲
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-11-30
• [学会発表] 3次元蛍光イメージングによるスクレロスチンの時空間分布の変遷 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 日本歯科骨粗鬆症研究会 第11回学術総会・年会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学歯学部特別講堂
  • 年月日: 2013-03-02
• [学会発表] 3次元蛍光イメージングによるスクレロスチンの時空間分布の変遷 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第11回日本歯科骨粗鬆症研究会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学
  • 招待講演
• [学会発表] 異骨症モデルを用いた骨格発生と病態の時空間的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第54回歯科基礎医学会学術集会 サテライトシンポジウム6
  • 発表場所: 奥羽大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] 3 次元蛍光イメージングと計測にで見る骨格の発生異常と骨の発達メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩, 山口朗
  • 学会等名: 第30回日本骨代謝学会学術集会 若手シンポジウム基礎
  • 発表場所: 京王プラザホテル
  • 年月日: 2012-07-20
• [学会発表] 3次元蛍光イメージング法による骨発達の分子メカニズムの探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第66回日本口腔科学会学術集会 教育研修会
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル広島
  • 年月日: 2012-05-16
• [学会発表] 3次元蛍光光イメージングによる骨の発達メカニズムと骨代謝研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第68回日本顕微鏡学会学術講演会 硬組織シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2012-05-14
• [学会発表] 異骨症モデルを用いた骨格発生と病態の時空間的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第54回歯科基礎医学会学術集会 サテライトシンポジウム６
  • 発表場所: 福島県郡山市 奥羽大学
  • 招待講演
• [学会発表] 3次元蛍光イメージングと計測にで見る骨格の発生異常と骨の発達メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第30回日本骨代謝学会学術集会 若手シンポジウム基礎
  • 発表場所: 東京都新宿区 京王プラザホテル
  • 招待講演
• [学会発表] 3次元蛍光イメージング法による骨発達の分子メカニズムの探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第66回日本口腔科学会学術集会 教育研修会
  • 発表場所: 広島市 リーガロイヤルホテル広島
  • 招待講演
• [学会発表] ３次元蛍光光イメージングによる骨の発達メカニズムと骨代謝研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第68回日本顕微鏡学会学術講演会 硬組織シンポジウム
  • 発表場所: 茨城県つくば市 つくば国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Multi-dimensional fluorescence imaging approaches for embryonic development and bone biology (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Iimura
  • 学会等名: 8th Meeting of Bone Biology Forum
  • 発表場所: Fuji Insitute of Education and Training, Susono, Shizuoka
  • 年月日: 2011-08-20
• [学会発表] 蛍光3次元計測で見る骨細胞のヘテロジェニティ
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第7回 骨・軟骨フロンティア（ＢＣＦ）
  • 発表場所: ベルサール八重洲、東京
  • 招待講演
• [学会発表] Fluorescence morphometric analysis of mechano-sensing osteocytes in bone
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Iimura
  • 学会等名: International Symposium on Mechanobiology
  • 発表場所: Okayama Univeristy, Okayama
  • 招待講演
• [学会発表] Retrieval of regulatory mode of G1/S transition in vertebrate axial development by quantitative live imaging and mathematical models
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Iimura
  • 学会等名: the 37th Naito Conference
  • 発表場所: Hilton Niseko Village Hotel, Hokkaido
  • 招待講演
• [学会発表] 骨細胞の機能的3次元蛍光計測
  • 著者名/発表者名: 飯村忠浩
  • 学会等名: 第34回骨形態計測学会
  • 発表場所: さっぽろ芸文館
  • 招待講演
• [備考] 愛媛大学プロテオサイエンスセンター
  • URL: http://www.pros.ehime-u.ac.jp/
• [備考] 愛媛大学プロテオサイエンスセンター
  • URL: http://www.pros.ehime-u.ac.jp/