新規糖尿病モデルを用いた骨代謝機構の解析と運動による改善に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24500848
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用健康科学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 北村 敬一郎 金沢大学, 保健学系, 教授 (80283117)
• 研究分担者: 鈴木 信雄 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (60242476) ; 小萱 康徳 朝日大学, 歯学部, 准教授 (30076046)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012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: 糖尿病 / 骨代謝 / 糖尿病状態キンギョモデル / アロキサン / 再生ウロコ / 高血糖状態キンギョモデル

研究成果の概要

われわれはアロキサンを投与しインスリン産生不能の高血糖状態キンギョモデルを作成し、そのウロコを骨モデルとした評価システムにより、糖尿病での易骨折性の原因をウロコの骨代謝および骨基質の状態から調べた。その結果、骨芽細胞および破骨細胞のマーカー酵素活性は正常群との差は見られず、高血糖状態は骨代謝に大きな影響を与えない事を示した。一方、ウロコの骨基質では、非酵素的に高度糖化最終産物として分子量が単一コラーゲン線維の3倍以上の過剰架橋形成コラーゲン線維が有意に増加していた。
以上から糖尿病での易骨折性は高血糖下での非酵素的過剰架橋形成コラーゲン線維による柔軟性喪失が原因と示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Monohydroxylated polycyclic aromatic hydrocarbon influences spicule formation in the early development of sea urchins (Hemicentrotus pulcherrimus). (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Ogiso, S., Yachiguchi, K., Kawabe, K., Makino, F., Toriba, A., Kiyomoto, M., Sekiguchi, T., Tabuchi, Y., Kondo, T., Kitamura, K., Hong, C., Srivastav, A.K., Oshima, Y., Hattori, A., Hayakawa, K.
  • 雑誌名: Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol. 巻: 171 ページ: 55-60
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2015.02.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of an improved method for quantitative analysis of skin blotting: Increasing reliability and applicability for skin assessment. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ogai K, Matsumoto M, Minematsu H, Kitamura K, Kobayashi M, Sugama J and Sanada H
  • 雑誌名: International Journal of Cosmetic Science 巻: - 号: 4 ページ: 425-432
  • DOI: 10.1111/ics.12217
  • NAID: 120005704522
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of inorganic mercury and methylmercury on osteoclasts and osteoblasts in the scales of the marine teleost as a model system of bone (2014)
  • 著者名/発表者名: Yachiguchi K, Sekiguchi T, Nakano M, Hattori A, Yamamoto M, Kitamura K, Maeda M, Tabuchi Y, Kondo T, Kamauchi H, Nakabayashi H, Srivastav AK, Hayakawa K, Sakamoto T, Suzuki N
  • 雑誌名: Zoolog Sci 巻: 31 号: 5 ページ: 330-337
  • DOI: 10.2108/zs130265
  • NAID: 120005463340
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a novel pulse wave velocity measurement system: Using dual piezoelectric elements. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, K., Takeuchi, R., Ogai, K., Xin, Z., Chen, W., Nemoto, T.
  • 雑誌名: Med Eng Phys. 巻: 36 号: 7 ページ: 927-932
  • DOI: 10.1016/j.medengphy.2014.02.024
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of inorganic mercury and methylmercury on osteoclasts and osteoblasts in the scales of the marine teleost as a model system of bone. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yachiguchi, K., Sekiguchi, T., Nakano, M., Hattori, A., Yamamoto, M., Kitamura, K., Maeda, M., Tabuchi, Y., Kondo, T., Kamauchi, H., Nakabayashi, H., Srivastav, A.K., Hayakawa, K., Sakamoto, T. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Zool. Sci. 巻: -
  • NAID: 120005463340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a novel pulse wave velocity measurement system: Using dual piezoelectric elements. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, K., Takeuchi, R., Ogai, K., Xin, Z., Chen, W., Nemoto, T.
  • 雑誌名: Medical Engineering and Physics 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zebrafish scales respond differently to in vitro dynamic and static acceleration: analysis of interaction between osteoblasts and osteoclasts. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, K., Takahira, K., Inari, M., Satoh, Y., Hayakawa, K., Tabuchi, Y., Ohgai, K., Nishiuchi, T., Kondo, T., Mikuni-Takagi, Y., Chen, X., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 巻: 166 ページ: 74-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genes responsive to low-intensity pulsed ultrasound in MC3T3E1 preosteoblast cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi, Y., Sugahara, Y., Ikegame, M., Suzuki, N., Kitamura, K. and Kond, T
  • 雑誌名: Int. J. Mol. Sci. 巻: 14 ページ: 22721-22740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Static and Dynamic Hypergravity Responses of Osteoblasts and Osteoclasts in Medaka Scales (2013)
  • 著者名/発表者名: Yano S, et al. (14番目)
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 30 号: 3 ページ: 217-223
  • DOI: 10.2108/zsj.30.217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Favorable and unfavorable amino acid residues in water-soluble and transmembrane proteins. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, H., Yoshihara, A. and Kitamura, K.
  • 雑誌名: J. Biomed. Sci. Eng. 巻: 6 号: 01 ページ: 36-44
  • DOI: 10.4236/jbise.2013.61006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prostaglandin E2 increases both osteoblastic and osteoclastic activities in the scales of goldfish and participates in the calcium metabolism in goldfish (2012)
  • 著者名/発表者名: Omori, K., Wada, S., Maruyama, Y., Hattori, A., Kitamura, K., Sato, Y., Nara, M., Funahashi, H., Yachiguchi, K., Hayakawa, K., Endo, M., Kusakari, R., Yano, S., Srivastav, A.K., Kusui, T., Ejiri, S., Chen, W., Tabuchi, Y., Furusawa, Y., Kondo, T., Sasayama, Y. Nishiuchi, T., Nakano, M., Sakamoto, T. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Zool. Sci 巻: 29 号: 8 ページ: 499-504
  • DOI: 10.2108/zsj.29.499
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of Calcium Sensing Receptor in the Scales of Goldfish and Induction of Its mRNA Expression by Acceleration Loading (2012)
  • 著者名/発表者名: Kakikawa, M., Yamamoto, T., Chowdhury, V.S., Satoh, Y., Kitamura, K., Sekiguchi, T., et al.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｉｎ Ｓｐａｃｅ 巻: 26 号: 0 ページ: 26-31
  • DOI: 10.2187/bss.26.26
  • NAID: 130004450623
  • ISSN: 0914-9201, 1349-967X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osteoblasts and Osteoclasts in Regenerating Goldfish Scales Respond to Mechanical Loading: Analysis of Osteoblastic and Osteoclastic Marker mRNA Expression (2012)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, K., Satoh, Y., Inari, M., Takahira, K., Okesaku, W., Endo, M., Yano, S., Yamamoto, T., Kaminishi, A., Akatsuka, R., Hattori, A. and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｉｎ Ｓｐａｃｅ 巻: 26 号: 0 ページ: 42-46
  • DOI: 10.2187/bss.26.42
  • NAID: 130004845129
  • ISSN: 0914-9201, 1349-967X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polychlorinated biphenyl (118) activates osteoclasts and induces bone resorption in goldfish. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yachiguchi, K., Matsumoto, N., Haga, Y., Suzuki, M., Matsumura, C., Tsurukawa, M., Okuno, T., Nakano, T., Kawabe, K., Kitamura, K., et al.
  • 雑誌名: Env. Sci. Poll. Res. 巻: 12 号: 10 ページ: 1347-1355
  • DOI: 10.1007/s11356-012-1347-5
  • NAID: 120005253213
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 骨にいい運動とは？ (2014)
  • 著者名/発表者名: 北村敬一郎、根本 鉄、鈴木信雄、矢野幸子、田渕 圭章、服部淳彦.
  • 学会等名: 日本動物学会中部支部大会
  • 発表場所: コンセールのと (石川県鳳珠郡能登町字宇出津ト字 29 番地)
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
  • 招待講演
• [学会発表] 高血糖状態におけるウロココラーゲン繊維への糖化と異常架橋の解析. (2014)
  • 著者名/発表者名: 桶作若菜、安藤 忠、南 敬生、山岸貴文、服部淳彦、鈴木信雄、北村敬一郎
  • 学会等名: 日本動物学会中部支部大会
  • 発表場所: コンセールのと (石川県鳳珠郡能登町字宇出津ト字 29 番地 )
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] Characterization of Ultradian and Circadian Rhythms of Core Temperature Based on Wavelet Analysis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Huang M, Tamura T, Chen W, Kitamura K, Nemoto T and Kanaya S.
  • 学会等名: 36th Annual International IEEE EMBS Conference 2014
  • 発表場所: Chicago, Illinois, USA.
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-30
• [学会発表] Response of osteoclasts and receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand expression in the regenerating scales of goldfish under microgravity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ikegame M, Hattori A, Tabuchi Y, Kitamura K, Yamamoto T, Nakano M, Yanao S, Yamamoto T, Suzuki N.
  • 学会等名: International Symposium on Mechanobilogy (ISMB) 2014
  • 発表場所: Junko Fukutake Hall, Okayama, Japan
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] 新規メラトニン誘導体の骨代謝に対する作用：魚類及び哺乳類におけるin vivoの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄・関口俊男・帖地 藍・山本 樹・上西篤志・関あずさ・高垣裕子・池亀美華・田渕圭章・近藤 隆・北村敬一郎・清水宣明・矢野幸子・染井正徳・服部淳彦
  • 学会等名: 日本動物学会中部支部大会
  • 発表場所: 自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター (愛知県)
• [学会発表] キンギョを用いた糖尿病様モデルのインスリン産生能の解析. (2013)
  • 著者名/発表者名: 北村敬一郎、安藤 忠、桶作若菜、遠藤雅人、服部淳彦、鈴木信雄
  • 学会等名: 第3８回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 宮崎市民プラザ（宮崎県）
• [学会発表] IDENTIFICATION OF GENES RESPONSIVE TO LOW-INTENSITY PULSED ULTRASOUND IN MOUSE PREOSTEOBLAST CELLS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi Y, Sugahara Y, Ikegame M, Suzuki N, Kitamura K, Kondo T.
  • 学会等名: International Conference on Biomedical Ultrasound 2013
  • 発表場所: Taipei International Convention Center (Taipei)
• [学会発表] Improvement of the dual-heat-flux method for deep body temperature measurement based on a finite element model. (2013)
  • 著者名/発表者名: Huang M, Chen W, Kitamura K, Nemoto T, Tamura T.
  • 学会等名: 35th Annual International Conference of the IEEE
  • 発表場所: Osaka International Conference Center (Osaka)
• [学会発表] 魚類の骨代謝に対する多環芳香族炭化水素類の影響評価：再生ウロコを用いた解析. (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 川部季美, 中野 淳, 北村敬一郎, 他
  • 学会等名: 日本動物学会 中部支部大会
  • 発表場所: 松本市浅間温泉みやま荘 (長野県)
• [学会発表] 糖尿病状態キンギョのモデルの作製. (2012)
  • 著者名/発表者名: 北村敬一郎、安藤 忠、室石洋子、河村常作、小田惠夫、服部淳彦、鈴木信雄
  • 学会等名: 第37回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 福井大学文京キャンパス （福井県）
• [備考] 研究者情報
  • URL: http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=2619
• [備考] 金沢大学研究者情報
  • URL: http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=2619