新規情報伝達物質8－ニトロ環状グアノシンによる硬組織代謝制御機構の解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05016
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
• 研究分担者: 赤池 孝章 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20231798) ; 宮本 洋一 昭和大学, 歯学部, 准教授 (20295132) ; 山田 篤 昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558) ; 片桐 岳信 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80245802)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 8-nitro-cGMP / 一酸化窒素 / 活性酸素種 / 軟骨細胞 / 骨芽細胞 / 骨細胞 / 破骨細胞 / 骨代謝

研究実績の概要

我々は、一酸化窒素（NO）および活性酸素種（ROS）の骨代謝における役割を解明する目的で本研究を進めてきた。我々は、NOとROSの両者の新しいシグナル分子である8-nitro-cGMPに着目し、骨・軟骨における生成と機能を解析した。27年度および28年度の研究により、8-nitro-cGMPが軟骨細胞、骨芽細胞、骨細胞、破骨細胞といった、骨・軟骨を構成する主要な細胞すべてで生成されることを明らかにした。さらに、8-nitro-cGMPには、軟骨細胞の増殖促進作用、骨芽細胞の石灰化抑制作用、破骨細胞の分化促進作用があることを見出している。本年度、これらの知見を論文として報告した。さらに本年度は、主に骨細胞における8-nitro-cGMPの生成と機能を解析した。皮質骨切片の免疫染色により、骨中の骨細胞による8-nitro-cGMPの生成を確認した。骨細胞様細胞株も8-nitro-cGMPを生成していたが、成熟するにつれて生成量は低下する傾向が見られた。また、骨細胞に作用し、骨代謝を調節することが知られている副甲状腺ホルモンにより骨細胞での8-nitro-cGMPの生成促進が認められた。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 8-Nitro-cGMP is a promoter of osteoclast differentiation induced by RANKL (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaneko K.、Miyamoto Y.、Tsukuura R.、Sasa K.、Akaike T.、Fujii S.、Yoshimura K.、Nagayama K.、Hoshino M.、Inoue S.、Maki K.、Baba K.、Chikazu D.、Kamijo R.
  • 雑誌名: Nitric Oxide 巻: 72 ページ: 46～51
  • DOI: 10.1016/j.niox.2017.11.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 骨粗鬆症の酸化ストレス病態 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本洋一、金子児太郎、上條竜太郎
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 36 ページ: 837～847
• [雑誌論文] Induction of osteoblastic differentiation of neural crest-derived stem cells from hair follicles (2017)
  • 著者名/発表者名: Urano-Morisawa Eri、Takami Masamichi、Suzawa Tetsuo、Matsumoto Akifumi、Osumi Noriko、Baba Kazuyoshi、Kamijo Ryutaro
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 ページ: e0174940
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0174940
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LPS administration increases CD11b+ c-Fms+ CD14+ cell population that possesses osteoclast differentiation potential in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Enomoto Takuya、Takami Masamichi、Yamamoto Matsuo、Kamijo Ryutaro
  • 雑誌名: Cytotechnology 巻: 69 ページ: 529～537
  • DOI: 10.1007/s10616-017-0094-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 8-Nitro-cGMP promotes bone growth through expansion of growth plate cartilage (2017)
  • 著者名/発表者名: Hoshino Marie、Kaneko Kotaro、Miyamoto Yoichi、Yoshimura Kentaro、Suzuki Dai、Akaike Takaaki、Sawa Tomohiro、Ida Tomoaki、Fujii Shigemoto、Ihara Hideshi、Tanaka Junichi、Tsukuura Risa、Chikazu Daichi、Mishima Kenji、Baba Kazuyoshi、Kamijo Ryutaro
  • 雑誌名: Free Radio Bios Med 巻: 110 ページ: 63～71
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2017.05.022
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nanoindentation time-dependent deformation/recovery suggestive of methylglyoxal induced glycation in calcified nodules (2017)
  • 著者名/発表者名: Rodriguez Reena、Yoshimura Kentaro、Shibata Yo、Miyamoto Yoichi、Tanaka Reina、Uyama Risa、Sasa Kiyohito、Suzuki Dai、Miyazaki Takashi、Kamijo Ryutaro
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: 13 ページ: 2545～2553
  • DOI: 10.1016/j.nano.2017.07.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IL-1β suppresses nephronectin expression in osteoblasts via ERK1/2 and JNK (2017)
  • 著者名/発表者名: Iezumi Yuka、Yamada Atsushi、Minami Erika、Ikehata Mikiko、Yoshida Yuko、Kato Tadashi、Morimura Naoko、Ogata Hiroaki、Sakashita Akiko、Iijima Takehiko、Chikazu Daichi、Kamijo Ryutaro
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 493 ページ: 773～775
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.08.104
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rac1 Dosage Is Crucial for Normal Endochondral Bone Growth (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Dai、Bush Jason R、Bryce Dawn-Marie、Kamijo Ryutaro、Beier Frank
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 158 ページ: 3386～3398
  • DOI: 10.1210/en.2016-1691
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 一酸化窒素の新規シグナル分子8-nitro-cGMP：その骨伸長における役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金子児太郎、宮本洋一、近津大地、上條竜太郎
  • 雑誌名: 口腔組織培養学会誌 巻: 26 ページ: 1～9
• [雑誌論文] 細菌性プロテアーゼと歯周病性骨破壊 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木大、上條竜太郎、宮本洋一
  • 雑誌名: 細胞 巻: 49 ページ: 559～562
• [学会発表] 免疫組織学的に解析した骨巨細胞腫における破骨細胞関連因子発現の特徴 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渋谷 勲, 高見 正道, 中村 茂, 上條 竜太郎
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] TLR7リガンドのR848は悪性黒色腫細胞B16F10の骨浸潤を抑制する (2017)
  • 著者名/発表者名: 馬目 瑶子, 岡本 志奈, 鈴木 裕美子, 二川 美弥, 栗谷 未来, 嘉手納 未季, 上條 竜太郎, 船津 敬弘
  • 学会等名: 日本障害者歯科学会. 第34回 総会・学術大会
• [学会発表] 鼻甲介に含まれる神経堤由来細胞の骨誘導を応用した口唇口蓋裂に対するバイオリサイクル医療の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田 寛, 須澤 徹夫, 高橋 正皓, 大隅 典子, 山口 徹太郎, 上條 竜太郎, 槇 宏太郎
  • 学会等名: 第76回日本矯正歯科学会大会
• [学会発表] マウス鼻甲介に含まれる神経堤由来細胞を用いた骨誘導法の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田 寛, 須澤 徹夫, 槇 宏太郎, 上條 竜太郎, 大隅 典子
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Rac1は骨芽細胞分化の負の制御因子である (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 大, 山田 篤, 笹 清人, 上條 竜太郎
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] モノカルボン酸トランスポーター1は骨芽細分化の新規制御因子である (2017)
  • 著者名/発表者名: 笹 清人, 吉村 健太郎, 宮本 洋一, 上條 竜太郎
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] モノカルボン酸トランスポーター1(MCT1)の骨芽細胞分化における役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 笹 清人, 吉村 健太郎, 宮本 洋一, 上條 竜太郎
  • 学会等名: 第 338 回昭和大学学士会例会
• [学会発表] ヒト歯根膜由来細胞株の確立 Down症候群歯根膜由来細胞とのSDF-1発現解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅川 剛吉, 宮本 洋一, 吉村 健太郎, 笹 清人, 長谷川 智一, 馬目 瑶子, 上條 竜太郎, 杉山 智美, 帖佐 直幸, 石崎 明, 島田 幸恵
  • 学会等名: 日本歯科保存学会 2017 年度春季学術大会（第 146 回）
• [学会発表] 抗ウイルス薬R848は悪性黒色腫細胞B16F10の骨浸潤を抑制する (2017)
  • 著者名/発表者名: 馬目 瑶子, 高見 正道, 船津 敬弘, 上條 竜太郎
  • 学会等名: 第54回日本口腔組織培養学会
• [学会発表] インターロイキン-1β刺激後の軟骨細胞様ATDC5細胞におけるNADPHオキシダーゼに依存した細胞外基質の減少 (2017)
  • 著者名/発表者名: 船登 咲映, 馬場 一美, 上條 竜太郎, 安原 理佳, 宮本 洋一, 吉村 健太郎, 美島 健二
  • 学会等名: 第54回日本口腔組織培養学会
• [学会発表] 一生涯噛み続けるために歯周組織を科学する 歯周病原菌・宿主由来プロテアーゼによる骨代謝制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上條 竜太郎
  • 学会等名: 第17回日本抗加齢医学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 8-Nitro-cGMP, a downstream signaling molecule of nitric oxide, is a novel regulator of bone metabolism that suppresses mineralization by osteoblasts and enhances differentiation of osteoclasts (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaneko K, Miyamoto Y, Yoshimura K, Akaike T, Ida T, Chikazu D, Kamijo R
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular mechanisms of palatal development controlled by Cdc42 (2017)
  • 著者名/発表者名: Minami E, Yamada A, Kamijo R
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [学会発表] Establish of expression on differentiation performed periodontal ligament cells derived from human teeth - Comparative analysis that SDF-1alpha regulation of expression on periodontal ligament cells derived from Down syndrome teeth - (2017)
  • 著者名/発表者名: Asakawa T, Miyamoto Y, Yoshimura K, Sasa K, Manome Y, Kamijo R, Hasegawa T, Chosa N, Ishizaki A, Oikawa M, Sugiyama T, Shiga M, Shimada Y
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [学会発表] Persulfides promote osteoclast differentiation in vitro (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsukuura R, Miyamoto Y, Kaneko K, Oshio A, Iizumi M, Takenaka M, Shirakura K, Chikazu D, Kamijo R
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [学会発表] Fragmented hyaluronan plays important roles in loss of extracellular matrix and cell death in chondrocytes in vitro (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagayama K, Yasuhara R, Miyamoto Y, Yoshimura K, Mishima K, Maki K, Kamijo R
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [学会発表] Genomic analysis of selective tooth agenesis of mandibular incisors (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Takahashi M, Kimura R, Otsuka H, Nonaka N, Haga S, Shirota T, Yamada A, Kamijo R, Nakamura M, Maki K, Inoue I
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [学会発表] R848, a TLR7 ligand, inhibits invasions of B16F10 malignant melanoma in bone (2017)
  • 著者名/発表者名: Manome Y, Suzuki D, Mochizuki A, Saito E, Sasa K, Yoshimura K, Inoue T, Takami M, Inagaki K, Funatsu T, Kamijo R
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [学会発表] Study for cell source of bone of bone regeneration using neural crest-derived cells in nasal conches of adult mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshida H, Suzawa T, Osumi N, Maki K, Kamijo R
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • 国際学会
• [備考] 昭和大学歯学部口腔生化学講座
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~oralbio/
• [産業財産権] 半月板再生用材料及び半月板再生用材料の作製方法 (2017)
  • 発明者名: 稲垣克記、須澤徹夫、糸瀬昌克、上條竜太郎、代田達夫、嶋根俊和
  • 権利者名: 学校法人昭和大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-036086