長寿遺伝子による骨代謝制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24592257
• 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: 整形外科学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 麻生 義則 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (50345279)
• 研究分担者: 辻 邦和 東京医科歯科大学, 大学院医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (20323694) ; 荻島 創一 東北大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40447496)
• 連携研究者: 荻島 創一 東北大学, 東北メディカルメガバンク機構, 講師 (40447496)
• 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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: サーチュイン / 軟骨代謝 / 老化 / 加齢 / 骨代謝 / Sirt6

研究成果の概要

本研究の目的は、Sirt6を介する骨軟骨代謝のメカニズムを解明することである。Sirt6-/-マウスは、四肢長管骨が野生型よりも短縮していた。骨端部においては、二次骨化中心の成熟が遅延した。脛骨成長板軟骨ではSirt6-/-マウスにおいて増殖層と肥大軟骨層が短縮し、増殖マーカーPCNA陽性細胞が著明に減少していた。また一次骨梁の形成は著明に減少していた。免疫染色では成長板軟骨における軟骨分化マーカーの発現が低下し、老化マーカーの発現が亢進していた。細胞を用いた解析の結果、Sirt6は少なくとも部分的にIhh発現制御を介して軟骨細胞の分化、増殖を促進することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Enhancement of Runx2 expression is potentially linked to β-catenin accumulation in canine intervertebral disc degeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwata M, Aikawa T, Hakozaki T, Arai K, Ochi H, Haro H, Tagawa M, Asou Y, Hara Y.
  • 雑誌名: J Cell Physiol. 巻: Jan;230(1) 号: 1 ページ: 180-190
  • DOI: 10.1002/jcp.24697
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitochondrial superoxide in osteocytes perturbs canalicular networks in the setting of age-related osteoporosis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi K1, Nojiri H2, Saita Y2, Morikawa D1, Ozawa Y3, Watanabe K3, Koike M1, Asou Y4, Shirasawa T5, Yokote K6, Kaneko K2, Shimizu T3.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: Mar 16;5 号: 1 ページ: 9148-9148
  • DOI: 10.1038/srep09148
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tumor necrosis factor-α enhances RANKL expression in gingival epithelial cells via protein kinase A signaling. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujihara R, Usui M, Yamamoto G, Nishii K, Tsukamoto Y, Okamatsu Y, Sato T, Asou Y, Nakashima K, Yamamoto M.
  • 雑誌名: J Periodontal Res. 巻: Aug;49(4) 号: 4 ページ: 503-507
  • DOI: 10.1111/jre.12131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sirt6 regulates postnatal growth plate differentiation and proliferation via Ihh signaling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Piao J, Tsuji K, Ochi H, Iwata M, Koga D, Okawa A, Morita S, Takeda S, Asou Y.
  • 雑誌名: Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｐｏｒｔ 巻: october 23 号: 1 ページ: 3022-3022
  • DOI: 10.1038/srep03022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytoplasmic reactive oxygen species and SOD1 regulate bone mass during mechanical unloading. (2013)
  • 著者名/発表者名: Morikawa D, Nojiri H, Saita Y, Kobayashi K, Watanabe K, Ozawa Y, Koike M, Asou Y, Takaku T, Kaneko K, Shimizu T.
  • 雑誌名: J Bone Miner Res 巻: november 28(11) 号: 11 ページ: 2368-80
  • DOI: 10.1002/jbmr.1981
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variations in gene and protein expression in canine chondrodystrophic nucleus pulposus cells following long-term three-dimensional culture. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwata M, Ochi H, Asou Y, Haro H, Aikawa T, Harada Y, Nezu Y, Yogo T, Tagawa M, Hara Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: May 2;8(5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sema3A regulates bone-mass accrual through sensory innervations (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda T, Takeda S, Xu R, Ochi H, Sunamura S, Sato T, Shibata S, Yoshida Y, Gu Z, Kimura A, Ma C, Xu C, Bando W, Fujita K, Shinomiya K, Hirai T, Asou Y, Enomoto M, Okano H, Okawa A, Itoh H
  • 雑誌名: Nature. 巻: 497 号: 7450 ページ: 490-493
  • DOI: 10.1038/nature12115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the association between runt-related transcription factor 2 expression and intervertebral disk aging in dogs. (2012)
  • 著者名/発表者名: Itoh H, Hara Y, Tagawa M, Kato T, Ochi H, Koga D, Okawa A, Asou Y.
  • 雑誌名: Am J Vet Res 巻: Oct;73(10):1553-9. ページ: 1553-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Runx2 haploinsufficiency ameliorates the development of ossification of the posterior longitudinal ligament. (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki M, Piao J, Kimura A, Sato S, Inose H, Ochi H, Asou Y, Shinomiya K, Okawa A, Takeda S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 8 ページ: e43372-e43372
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0043372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Procyanidin B3 prevents articular cartilage degeneration and heterotopic cartilage formation in a mouse surgical osteoarthritis model. (2012)
  • 著者名/発表者名: Aini H, Ochi H, Iwata M, Okawa A, Koga D, Okazaki M, Sano A, Asou Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(5) 号: 5 ページ: e37728-e37728
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0037728
  • 査読あり
• [学会発表] サーチュイン遺伝子Sirt6による軟骨代謝制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 朴金瑛１ 辻邦和2 越智広樹3 古賀大介1 大川淳1 竹田秀3 麻生義則1
  • 学会等名: 日本整形外科学会基礎学会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-10
• [学会発表] 高脂肪食負荷による膝蓋下脂肪体肥大化は力学的負荷とは独立して変形性膝関節症を惹起する。 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩田宗峻1 越智広樹2 原康1 多川政弘1 古賀大介3 大川淳3 麻生義則3
  • 学会等名: 日本整形外科学会基礎学会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-10
• [学会発表] サーチュイン遺伝子Sirt6による軟骨代謝制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 朴金瑛 辻邦和 越智広樹 森田定雄 古賀大介 大川淳 竹田秀 麻生義則
  • 学会等名: 日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 短期高脂肪食負荷に対するマウス膝関節の初期組織学的反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: Munetaka Iwata, Hiroki Ochi, Yasushi Hara, Daisuke Koga, Masahiro Tagawa, Atsushi Okawa, Yoshinori Asou
  • 学会等名: 日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] サーチュイン遺伝子Sirt6による軟骨代謝制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 麻生 義則
  • 学会等名: 東京医科歯科大学第４回硬組織疾患ゲノムセンターセミナー
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Sirt6 regulate proliferation and differentiation of the postnatal growth plate chondrocyte via Ihh signaling.
  • 著者名/発表者名: Jinying Piao1, Kunikazu Tsuji2, Hiroki Ochi3, Sadao Morita1, Daisuke Koga4, Atsushi Okawa4, Shu Takeda5, Yoshinori Asou4
  • 学会等名: Annual meeting of American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Baltimore USA
• [学会発表] The distinct role of the infrapatellar fat pad in a murine high-fat diet-induced osteoarthritis model.
  • 著者名/発表者名: Munetaka Iwata1, Hiroki Ochi2, Yasushi Hara1, Masahiro Tagawa1, Daisuke Koga3, Atsushi Okawa3, Yoshinori Asou3
  • 学会等名: Annual meeting of American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Baltimore USA