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2015 年度 実績報告書

骨細胞の基質ミネラル調節に対するFGF23-klothoシグナルの関与

研究課題

研究課題/領域番号 13J07185
研究機関北海道大学

研究代表者

本郷 裕美  北海道大学, 歯学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード骨細胞 / 骨細胞性骨溶解
研究実績の概要

これまでに、骨細胞・骨細管系は骨幹端の骨梁よりも、成熟骨である皮質骨で規則的な配列を示し、メカニカルストレスの感知などを行うことを報告してきた。骨細胞はリンの再吸収を抑制するFGF23の産生・分泌するだけでなく、副甲状腺ホルモン(PTH)投与により骨細胞周囲の骨基質を溶解(骨細胞性骨溶解)することで骨基質ミネラルを調整する可能性が示唆されている。さらに近年、授乳期において乳汁へ多量の血清Caが移行することから母マウスが低カルシウム血症に陥ることがあり、そのようなマウスの皮質骨で骨細胞性骨溶解が起こることが報告されているが、その一方で否定する声もきかれる。そこで①生後11週齢の雄性野生型マウスにhuman PTH:80µg/kgの濃度で外頸静脈から直接投与したPTH投与マウス、および②出産直後からCa欠乏食を12、24、36、48時間給餌した授乳期マウスを用いて、血中カルシウム濃度の測定、免疫組織化学(プロトンポンプサブユニットd2、プロトンポンプサブユニットa3、FGF23)、准超薄切片観察、透過型顕微鏡観察、原子間力顕微鏡によるナノインデンテーション、カルセイン標識による蛍光顕微鏡観察および共焦点レーザ顕微鏡観察、44・42Ca安定同位元素を用いた同位体顕微鏡観察を行った。
その結果、①および②どちらの実験系でも、骨小腔周囲の骨基質がわずかに溶解し、骨小腔は拡大し、拡大した骨小腔内部にはコラーゲン線維が分解されたと思われる不定形構造物と断片的な石灰化物が見られた。また、カルセイン標識および44・42Ca安定同位元素を用いた同位体顕微鏡観察により、骨小腔周囲にカルシウムの沈着が認められた。
以上より、骨細胞は血中Ca濃度によって一過性に周囲の骨基質の溶解・沈着を行うことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] ナノインデンテーションによる骨解析2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤雅美、本郷裕美
    • 雑誌名

      CLINICAL CALCIUM

      巻: 25 ページ: 99-106

  • [雑誌論文] Expression of matrix Gla protein and osteocalcin in the developing tibial epiphysis of mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Liu H, Guo J, Wei S, Lv S, Feng W, Cui J, Hasegawa T, Hongo H, Yang Y, Li X, Oda K, Amizuka N, Li M
    • 雑誌名

      Histology and Histopathology

      巻: 30(1) ページ: 77-85

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hertwig's Epithelial Root Sheath Fate during Initial Cellular Cementogenesis in Rat Molars.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T., Yamada T., Yamamoto T., Hasegawa T., Hongo H., Oda K., Amizuka N
    • 雑誌名

      Acta Histochem Cytochem

      巻: 48(3) ページ: 95-101

    • DOI

      10.1267/ahc.15006

    • 査読あり
  • [学会発表] Ultrastructural examination on bone matrix surrounding osteocytic lacunae treated with parathyroid hormone, lactation and low calcium diet in mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Hongo H., Sasaki M., Saito M., Udagawa N., Amizuka N.
    • 学会等名
      Australian and New Zealand Bone and Mineral Society(ANZBMS)2015 Joint ANZBMS, MEPSA and MBSANZ Annual Scientific Meeting,
    • 発表場所
      Hobart, Tasmania
    • 年月日
      2015-11-01 – 2015-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Histochemical examination on bone of postmenopausal model rats with switched administration from PTH to eldecalcitol.2015

    • 著者名/発表者名
      Hongo H., Sakai S., Yamoto T., Hasegawa T., Takeda S., Endo K., Saito H., Amizuka N
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR) 2015 Annual Meeting
    • 発表場所
      seattle, USA
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] istochemical examination on osteocytes and their lacunae after PTH administration or during lactation of mice fed with calcium deficient diet.2015

    • 著者名/発表者名
      Hongo H., Sasaki M., Saito M., Udagawa N., Amizuka N.
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR) 2015 Annual Meeting
    • 発表場所
      seattle, USA
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] 副甲状腺ホルモン投与ならびに授乳期にカルシウム欠乏食投与によって誘導される骨細胞周囲の骨基質変化について.2015

    • 著者名/発表者名
      本郷裕美、佐々木宗輝、斎藤雅美、宇田川信之、網塚憲生
    • 学会等名
      第57回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      新潟、朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] 副甲状腺ホルモン投与ならびに授乳期・カルシウム欠乏食で誘導される骨小腔周囲の骨基質の微細構造学的検索2015

    • 著者名/発表者名
      本郷裕美、斎藤雅美、宇田川信之、網塚憲生
    • 学会等名
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      東京、京王プラザホテル
    • 年月日
      2015-07-23 – 2015-07-25
  • [学会発表] PTHからELDへ切替投与した閉経性骨粗鬆症モデルラットにおける骨組織検索2015

    • 著者名/発表者名
      本郷裕美、坂井貞興、山本知真也、長谷川智香、武田聡、遠藤弘一、斎藤一史、網塚憲生
    • 学会等名
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      東京、京王プラザホテル
    • 年月日
      2015-07-23 – 2015-07-25

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公開日: 2016-12-27  

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