メチルグリオキサールによる骨芽細胞分化制御機序の解明

• 研究課題/領域番号: 26861558
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 吉村 健太郎 昭和大学, 歯学部, 助教 (10585699)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014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: メチルグリオキサール / 骨芽細胞 / 石灰化 / AGEs / BMP / アルカリホスファターゼ / ナノインデンテーション / 骨芽細胞分化

研究成果の概要

近年、糖尿病の新たな合併症として骨粗鬆症が注目されている。２型糖尿病では骨量が減少しないにもかかわらず骨折リスクが増加するが、その理由として、骨基質が終末糖化産物(AGEs)によって変性し、劣化することで脆弱性を示すと考えられている。
我々は２型糖尿病で血中濃度が増加するAGEsであるメチルグリオキサール(MG)に着目し、MGが骨芽細胞の石灰化に及ぼす影響について解析した。マウス骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1細胞の石灰化物はMG添加によって硬さが増し、粘弾性が低下した。このことから、MGは石灰化物の物性を変化させることで２型糖尿病患者の骨質に影響を与える可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Biphasic activation of nuclear factor-kappa B in chondrocyte death induced by interleukin-1beta: The expression of inducible nitric oxide synthase and phagocyte-type NADPH oxidase through immediate and monocarboxylate transporter-1-mediated late-phase activation of nuclear factor-kappa B (2016)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Yoshimura
  • 雑誌名: Journal of Oral Biosciences 巻: in Press 号: 2 ページ: 39-44
  • DOI: 10.1016/j.job.2016.02.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bropirimine inhibits osteoclast differentiation through production of interferon-β. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H, Mochizuki A, Yoshimura K, Miyamoto Y, Kaneko K, Inoue T, Chikazu D, Takami M, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 467 号: 1 ページ: 146-151
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.09.092
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Localization and osteoblastic differentiation potential of neural crest-derived cells in oral tissues of adult mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ono M
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 464 号: 4 ページ: 1209-1214
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.07.106
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bone Response to Static Compressive Stress at Bone-Implant Interface: The Pilot Study of Critical Static Compressive stress. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikumi N, Suzawa T, Yoshimura K, Kamijo R.
  • 雑誌名: Int J Oral Maxillofac Implants 巻: - 号: 4 ページ: 827-833
  • DOI: 10.11607/jomi.3715
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In-situ quasi-static and dynamic nanoindentation tests on calcified nodules formed by osteoblasts: Implication of glucocorticoids responsible for osteoblast calcification (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto S., Miyamoto Y., Shibata Y., Yoshimura K., Izumida E., Suzuki H., Miyazaki T., Maki K., Kamijo R.
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: １２ ページ: 216-226
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2014.10.038
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis-derived lysine gingipain enhances osteoclast differentiation induced by tumor necrosis factor and interleukin-1 but suppresses that by interleukin-17: Importance of proteolytic degradation of osteoprotegerin by lysine gingipain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohito Akiyama, Yoichi Miyamoto, Kentaro Yoshimura, Atsushi Yamada, Masamichi Takami, Tetsuo Suzawa, Marie Hoshino, Takahisa Imamura, Chie Akiyama, Rika Yasuhara, Kenji Mishima, Toshifumi Maruyama, Chikara Kohda, Kazuo Tanaka, Jan Potempa, Hisataka Yasuda, Kazuyoshi Baba, Ryutaro Kamijo.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 巻: 289 号: 22 ページ: 1-35
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.520510
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of antibody to receptor activator of nuclear factor κ-B ligand on inflammation and cartilage degradation in collagen antibody-induced arthritis in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Funato S, Matsunaga A, Oh K, Miyamoto Y, Yoshimura K, Tanaka J, Suzuki D, Uyama R, Suzuki H, Mishima K, Nakamura M, Namiki O, Baba K, Inagaki K, Kamijo R.
  • 雑誌名: J Negat Results Biomed. 巻: 13 号: 1 ページ: 18-18
  • DOI: 10.1186/s12952-014-0018-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] microRNAによる骨軟骨形成に関与する遺伝子発現制御の解析． (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木大、宮本洋一、山田篤、須澤徹夫、吉村健太郎、宇山理紗、山本松男、上條竜太郎
  • 学会等名: 昭和大学歯学部文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成支援事業 平成27年度シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-12
• [学会発表] 一酸化窒素の新規代謝産物8-nitro-cGMPによる骨代謝調節． (2016)
  • 著者名/発表者名: 金子児太郎、宮本洋一、吉村健太郎、近津大地、赤池孝章、上條竜太郎
  • 学会等名: 昭和大学歯学部文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成支援事業 平成27年度シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-12
• [学会発表] Phagocyte-type NADPH oxidase-derived reactive oxygen species is crucial for activation of hyaluronidase and degradation of extracellular matrix in chondrocytes stimulated by interleukin-1β. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funato S, Yasuhara R, Miyamoto Y, Yoshimura K, Mishima K, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: 2015 Cell biology ASCB Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, California, United States of America
  • 年月日: 2015-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] 炎症性軟骨基質減少の分子メカニズムの解明． (2015)
  • 著者名/発表者名: 船登咲映、安原理佳、宮本洋一、吉村健太郎、美島健二、馬場一美、上條竜太郎
  • 学会等名: 第62回昭和大学学士会総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-11-28
• [学会発表] Interleukin-1βinduces activation of hyaluronidase and degradation of extracellular matrix in murine chondrocytes in a phagocyte-type NADPH oxidase-derived reactive oxygen species-dependent manner. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funato S, Yasuhara R, Miyamoto Y, Yoshimura K, Mishima K, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: 第63回 国際歯科研究学会 日本部会 総会・学術大会（JADR 2015）
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-10-30
  • 国際学会
• [学会発表] 骨/インプラント界面の静的圧縮応力に対する骨の反応 –静的圧縮の限界応力に関する研究－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 井汲憲治、須澤徹夫、吉村健太郎、上條竜太郎
  • 学会等名: 第57回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] 8-nitro-guanosine-cyclic monophosphate mediates elongation of the growth plate cartilage in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshino M, Miyamoto Y, Yoshimura K, Suzuki D, Akaike T, Mishima K, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: The 2014 ASCB/IFCB Meeting
  • 発表場所: Philadelphia, PA, USA
  • 年月日: 2014-12-06 – 2014-12-11
• [学会発表] Endogenously produced persulfides enhance bone elongation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshino M, Kaneko K, Miyamoto Y, Yoshimura K, Suzuki D, Akaike T, Chikazu D, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: Japanese Association for Dental Research 62th Annual Meeting
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] 8-ニトロ-cGMPはマウス成長板の伸長を促進する内因性シグナル分子である (2014)
  • 著者名/発表者名: 星野真理江、宮本洋一、吉村健太郎、田中準一、美島健二、馬場一美、上條竜太郎
  • 学会等名: 第６回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] グルココルチコイド系ステロイドは骨芽細胞によるアパタイト含有石灰化物形成とその硬さを向上させる (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮本尚、宮本洋一、吉村健太郎、槇宏太郎、上條竜太郎
  • 学会等名: 第３２回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] ケトン体は骨芽細胞機能を調節する。 (2014)
  • 著者名/発表者名: 斉藤彰大、吉村健太郎、宮本洋一、山本松男、上條竜太郎
  • 学会等名: 第３２回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] Modulation of osteoblast functions by Ketone bodies. (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito A, Yoshimura K, Miyamoto Y, Yamamoto M, Kamijo R
  • 学会等名: 92nd General Session & Exhibition of IADR
  • 発表場所: Cape Town, South Africa
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-28
• [備考] 昭和大学歯学部口腔生化学講座