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2019 年度 実績報告書

メカニカルストレス下における骨構成細胞間コミュニケーションの分子調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K10499
研究機関産業医科大学

研究代表者

酒井 昭典  産業医科大学, 医学部, 教授 (90248576)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード副甲状腺ホルモン受容体 / 海綿骨 / 皮質骨 / アルデヒド脱水素酵素 / マウス
研究実績の概要

メカニカルストレス下における骨構成細胞間コミュニケーションの分子調節機構を解明することを目的に研究を行っている。平成31年度は、破骨細胞が活性化した状態でanabolic agentを投与したときの骨代謝動態を解析した。動物はAldehyde dehydrogenase 2遺伝子欠損(Aldh2KO)マウスを用いた。我々は、Aldh2KOマウスは、野生型マウスと比べて骨形成能が高く、骨組織において副甲状腺ホルモン受容体(PTHR)の発現が高いことを明らかにしてきた。
卵巣摘除(OVX)により破骨細胞が活性化した骨粗鬆症モデルを用いて、Aldh2欠損マウスに対するPTH投与の効果を明らかにした。8週齢雌のAldh2 KOマウスと野生型マウスにOVXを行い、PTH投与群、Vehcle投与群の2群に分けた。14週齢より4週間にわたって、PTHまたはVehcleを40μg/kg/日、週5回、間欠的に皮下投与した。
その結果、microCTでは、KO群でのみPTH投与により骨量、骨梁数、骨連結度の増加、皮質骨幅の有意な増加を認めた。海綿骨領域の骨形態計測では、KO群はPTH投与による骨量、骨梁数の増加、骨石灰化速度の亢進を認め、皮質骨でも同様に、KO群でのみ骨石灰化速度の亢進を認めた。また、RT-PCRにて、KO群でのみhPTH投与によりPTHR発現亢進とp21発現低下を認めた。
破骨細胞が活性化した骨粗鬆症モデルにおいて、Aldh2KOマウスは、野生型に比べ、PTHの間欠的投与による骨芽細胞分化と骨石灰化が促進した。その機序として骨組織におけるPTHR発現亢進とp21発現低下が関与していることが示された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Acetaldehyde dehydrogenase 2 deficiency increases mitochondrial reactive oxygen species emission and induces mitochondrial protease Omi/HtrA2 in skeletal muscle.2020

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi Y, Tamura Y, Kouzaki K, Kikuchi N, Hiranuma K, Menuki K, Tajima T, Yamanaka Y, Sakai A, Nakayama KI, Kawamoto T, Kitagawa K, Nakazato K
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      巻: 318 ページ: 677-690

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00089.2019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Skeletal unloading reduces cluster of differentiation (CD) 38 expression in the bone marrow and osteoblasts of mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Moridera K, Uchida S, Tanaka S, Menuki K, Utsunomiya H, Yamaoka K, Sonomoto K, Tanaka Y, Sakai A
    • 雑誌名

      J Orthop Sci

      巻: 25 ページ: 331-337

    • DOI

      10.1016/j.jos.2019.03.023

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 上肢骨折の治療と二次骨折予防への取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      酒井昭典、善家雄吉、山中芳亮、田島貴文、岡田祥明、小杉健二、池田聡
    • 学会等名
      第21回日本骨粗鬆症学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 荷重と骨量・骨構造2019

    • 著者名/発表者名
      酒井昭典、山中芳亮、塚本学、田島貴文、岡田祥明、小杉健二
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 健康寿命の延伸として骨粗鬆症対策は重要である2019

    • 著者名/発表者名
      酒井昭典
    • 学会等名
      第6回日本予防理学療法学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Disruption of the aldehyde dehydrogenase 2 gene increases bone anabolic response to intermittent PTH treatment in ovariectomized mice model.2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kosugi, Takafumi Tajima, Kayoko Okuma, Yasuaki Okada, Manabu Tsukamoto, Yoshiaki Yamanaka, Kunitaka Menuki, Akinori Sakai
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research 2019 Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Disruption of aldehyde dehydrogenase 2 gene accelerates articular cartilage degeneration in osteoarthritis induced by mechanical loading in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Okada, Yoshiaki Yamanaka, Kenji Kosugi, Kayoko Okuma, Takafumi Tajima, Manabu Tsukamoto, Kunitaka Menuki, Akinori Sakai
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research 2019 Annual Meeting
    • 国際学会
  • [図書] TEXT 整形外科学 改訂5版2019

    • 著者名/発表者名
      酒井昭典
    • 総ページ数
      486
    • 出版者
      南山堂(株)
    • ISBN
      978-4-525-32055-3
  • [図書] 骨粗鬆症患者に対する手術と成功の秘訣2019

    • 著者名/発表者名
      酒井昭典
    • 総ページ数
      260
    • 出版者
      (株)メジカルビュー社
    • ISBN
      978-4-7583-1874-7

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公開日: 2021-01-27  

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