細胞間ミトコンドリア輸送因子RhoT1の歯周組織修復に対する機能解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K11028
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 二宮 禎 日本大学, 歯学部, 准教授 (00360222)
• 研究分担者: 小出 雅則 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 講師 (10367617) ; 中村 浩彰 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (50227930) ; 平賀 徹 松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (70322170)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: RhoT1 / ミトコンドリア輸送 / MSC / 遊走能

研究実績の概要

本研究は、歯周病による歯の喪失を防ぐため、間葉系幹細胞(MSCs)の細胞間ミトコンドリア輸送能に基づき、歯周病の治療法を開発することを最終目的としている。
平成２８年度までの研究によりMSCsや破骨細胞にRhoT1が発現すること、またRhoT1を発現するMSCsの細胞遊走能を調節すると考えられているLow density lopoprotein receptor-related protein 1 (LRP1)を発現することを明らかにした。これらの所見を踏まえ、平成２９年度は、MSCsによる損傷を受けた細胞の認識とRhoT1の発現の相互関係を明らかにすることを目的とした。
MSCs、マウス頭蓋骨由来骨芽細胞、そしてマウス歯根膜細胞にLipopolysaccharide (LPS)刺激を加えた結果、これらの細胞の細胞死率が増加した。また、LPS刺激または飢餓状態におくことで、これらの細胞におけるRhoT1発現量は増加した。一方、LPS刺激後のMSCsに対して、非刺激MSCsを加えると、細胞間の細胞突起によるネットワークが活性化され、その細胞突起内にミトコンドリアが含まれていることが明らかになった。同時に、LPSによって刺激された細胞の生存率も改善された。これらの所見は、飢餓状態またはLPS刺激により、MSCsは細胞間ネットワークを活性化することで、細胞死から回避する機能を有することが示唆された。
以上より、LPS刺激などに対してMSCsや歯根膜細胞のRhoT1発現が細胞損傷を改善するため、RhoT1を調節することで歯周病治療が可能になると推測される。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular alterations of newly formed mandibular bone caused by zoledronate. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka Y, Yamachika E, Nakanishi M, Ninomiya T, Nakatsuji K, Matsubara M, Moritani N, Kobayashi Y, Fujii T, Iida S
  • 雑誌名: Int J Oral Maxillofac Surg 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.1016/j.ijom.2018.02.002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment and characterization of a C57BL/6 mouse model of bone metastasis of breast cancer. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiraga T, Ninomiya T
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.1007/s00774-018-0927-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decreased sensory nerve excitation and bone pain associated with mouse Lewis lung cancer in TRPV1-deficient mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi H, Wakisaka S, Hiraga T, Hata K, Nishimura R, Tominaga M, Yoneda T
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 巻: － ページ: －
  • DOI: DOI: 10.1007/s00774-017-0842-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and localization of CRAMP in rat tooth germ and during reparative dentin formation (2018)
  • 著者名/発表者名: Horibe K, Hosoya A, Hiraga T, Nakamura H
  • 雑誌名: Clin Oral Invest 巻: － ページ: －
  • DOI: DOI: 10.1007/s00784-018-2353-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minodronic acid induces morphological changes in osteoclasts at bone resorption sites and reaches a level required for antagonism of purinergic P2X2/3 receptors. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Hosoya A, Mori H, Kayasuga R, Nakamura H, Ozawa H
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 巻: 36 ページ: 54-63
  • DOI: doi: 10.1007/s00774-017-0814-y.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Treatment of OPG-deficient mice with WP9QY, a RANKL-binding peptide, recovers alveolar bone loss by suppressing osteoclastogenesis and enhancing osteoblastogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ozaki Y, Koide M, Furuya Y, Ninomiya T, Yasuda H, Nakamura M, Kobayashi Y, Takahashi N, Yoshinari N, Udagawa N
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 ページ: e0184904
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone. 0184904
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bone Formation Is Coupled to Resorption Via Suppression of Sclerostin Expression by Osteoclasts (2017)
  • 著者名/発表者名: Koide M, Kobayashi Y, Yamashita T, Uehara S, Nakamura M, Hiraoka B. Y, Ozaki Y, Iimura T, Yasuda H, Takahashi N, Udagawa N
  • 雑誌名: J Bone Mineral Res 巻: 32 ページ: 2074～2086
  • DOI: doi: 10.1002/jbmr.3175
  • 査読あり
• [雑誌論文] The W9 peptide directly stimulates osteoblast differentiation via RANKL signaling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Nakamichi Y, Mizoguchi T, Koide M, Yamashita T, Ara T, Nakamura H, Penninger JM, Furuya Y, Yasuda H and Udagawa N
  • 雑誌名: J Oral Biosc 巻: 59 ページ: 146-151
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Jak1/2 inhibitor, baricitinib, inhibits osteoclastogenesis by suppressing RANKL expression in osteoblasts in vitro. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakami K, Kobayashi Y, Uehara S, Suzuki T, Koide M, Yamashita T, Nakamura M, Takahashi N, Kato H, Udagawa N, Nakamura Y
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 ページ: e0181126
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0181126.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between localization of proteoglycans and induction of neurotrophic factors in mouse dental pulp (2017)
  • 著者名/発表者名: Yukita A, Hara M, Hosoya A, Nakamura H
  • 雑誌名: J Oral Biosc 巻: 59 ページ: 31-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of RELM-β/FIZZ2 Is Associated with Cementum Formation (2017)
  • 著者名/発表者名: Hosoya A, Takahama A, Nakamura H
  • 雑誌名: Anat Rec (Hoboken) 巻: 300 ページ: 1865～1874
  • DOI: doi: 10.1002/ar.23636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differentiation by NK cells is a prerequisite for effective targeting of cancer stem cells/poorly differentiated tumors by chemopreventive and chemotherapeutic drugs (2017)
  • 著者名/発表者名: Kozlowska A, Topchyan P, Kaur K, Tseng H.C, Teruel A, Hiraga T, Jewett A
  • 雑誌名: J Cancer 巻: 8 ページ: 537～554
  • DOI: DOI: 10.7150/jca.15989
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Osteogenic Factor Runx2 Marks a Subset of Leptin Receptor-Positive Cells that Sit Atop the Bone Marrow Stromal Cell Hierarchy (2017)
  • 著者名/発表者名: Yang M, Arai A, Udagawa N, Hiraga T, Lijuan Z, Ito S, Komori T, Moriishi T, Matsuo K, Shimoda K, Zahalka A.H, Kobayashi Y, Takahashi N, Mizoguchi T
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 4928
  • DOI: DOI: 10.1038/s41598-017-05401-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] W9ペプチド投与によるOPG遺伝子欠損マウスの歯槽骨喪失の改善効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 尾崎友輝、小出雅則、古屋優里子、二宮禎、保田尚孝、中村美どり、吉成伸夫、高橋直之、宇田川信之
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会
• [学会発表] 破骨細胞由来のLIFは骨細胞におけるsclerostinの発現を低下させ、骨形成を促進する (2017)
  • 著者名/発表者名: 小出雅則、小林泰浩、山下照仁、上原俊介、尾﨑友輝、飯村忠浩、中村美どり、保田尚孝、高橋直之、宇田川信之
  • 学会等名: 第35回日本骨代謝学会
• [学会発表] 鳥類型恐竜における骨髄骨の発現と分布に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹内晶音、二宮 禎、杉山稔恵
  • 学会等名: 第123回日本畜産学会
• [学会発表] ケモカインCCL25投与が乳幼児期マウス骨形成に与える影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 雪田 聡、二宮 禎、細矢明宏、中村浩彰
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 破骨細胞由来のLIFはsclerostinの発現低下を介して、骨形成を促進する (2017)
  • 著者名/発表者名: 小出雅則、小林泰浩、山下照仁、上原俊介、中村美どり、平岡 行博、尾﨑友輝、飯村忠浩、高橋直之、宇田川信之
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] W9ペプチド投与はOPG遺伝子欠損マウスの歯槽骨喪失を改善する (2017)
  • 著者名/発表者名: 尾崎友輝、小出雅則、二宮禎、中村美どり、吉成伸夫、高橋直之、宇田川信之
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 歯の発生過程におけるDMP-1, DSP, FAM20Cの局在 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野亜美、細矢明宏、中村浩彰
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] ヒト歯髄組織創傷治癒過程における骨髄由来間葉系前駆細胞fibrocyteの動態検索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉羽永子、大倉直人、細矢明宏、中村浩彰、野杁由一郎 吉羽邦彦
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Regulation of sclerostin expression by bone resorption (2017)
  • 著者名/発表者名: Koide M
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] Functional comparison between CD44s and CD44v8-10 in cancer metastasis to bone. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiraga T, Nakamura H.
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Anti-Siglec-15 antibody inhibits bone-resorbing activity of osteoclasts and stimulates osteoblast differentiation (2017)
  • 著者名/発表者名: Udagawa N, Uehara S, Koide M, Arai A, Mizoguchi T, Nakamura M, Kobayashi Y, Takahashi N, Fukuda C, Tsuda E
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research 2017 Annual Meeting
  • 国際学会