脂肪酸受容体GPR120の破骨細胞形成および矯正学的歯の移動に対する影響の検討

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K20637
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 木村 桂介 東北大学, 大学病院, 助教 (70712909)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: GPR120 / DHA / 破骨細胞形成

研究実績の概要

まずin vitroにおいて破骨細胞形成に対するGPR120の作動薬であるDHAの抑制効果の検討を行った。マウスの大腿骨より全骨髄細胞を採取しM-CSF存在下で骨髄細胞由来のマクロファージに分化させた。その上でRANKLおよびTNF-alphaを加え破骨細胞分化を行い、さらにDHAを同時に作用させ破骨細胞形成へのDHAの作用の確認を行った。DHAはRANKLおよびTNF-alpha誘導の破骨細胞形成に対して共に抑制効果を示した。
次に野生型マウスの頭蓋部皮下にPBS、LPS、LPS+DHA、LPS+DHA+AH7614、DHAを注射しLPSによる破骨細胞形成およびGPR120シグナルの破骨細胞形成抑制効果を確認した。マウスの頭蓋部皮下に5日連続で上記試薬を投与し6日目に屠殺し頭蓋骨およびマウスの血清を採取した。頭蓋骨のマイクロCT撮影後にEDTAによる脱灰を行い、頭蓋骨の組織切片を作成した。破骨細胞を染色できるTRAP染色を行い頭蓋骨縫合部における破骨細胞形成を評価した。LPS単独で作用させた場合、TRAP染色陽性である破骨細胞が多数確認された。一方、同時にDHAを作用させた場合は破骨細胞数が有意に減少した。さらにGPR120の阻害剤である AH7614を一緒に注射したもので破骨細胞形成が誘導され抑制効果が減弱することを確認した。またマウス頭蓋骨のμCTによる解析では組織切片の結果と同様にLPSのみ注入したものと比較してDHAを同時に注入したものでは骨表面の骨吸収像が減少傾向を示し、AH7614を注射したものでは骨吸収面積が増加した。また、血清中の骨吸収マーカーであるI型コラーゲン架橋C-テロペプチド（CTX1）をエライザにて測定したところLPS注射群ではCTX1が増加しDHAを一緒に注射した群ではLPS注射群と比較して有意に減少した。

研究成果

• [雑誌論文] Corrosion resistance and mechanical properties of titanium nitride plating on orthodontic wires. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugisawa, H., Kitaura, H., Ueda, K., Kimura, K., Ishida, M., Ochi, Y., Kishikawa, A., Ogawa, S., Takano-Yamamoto T.
  • 雑誌名: Dental Materials Journal 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: https://doi.org/10.4012/dmj.2016-348
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The glucagon-like peptide-1 receptor agonist exendin-4 inhibits lipopolysaccharide-induced osteoclast formation and bone resorption via inhibition of TNF-α expression in macrophages. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shen WR., Kimura, K.,Ishida, M., Kimura, K., Sugisawa, H., Kishikawa A, Shima, K., Ogawa S., Qi J, Kitaura H.
  • 雑誌名: Journal of Immunology Research 巻: 2018 ページ: 5783639
  • DOI: https://doi.org/10.1155/2018/5783639
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of muramyl dipeptide for lipopolysaccharide-mediated biological activity and osteoclast activity. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kitaura, H., Ishida, M., Kimura, K., Sugisawa, H., Kishikawa A, Shima, K., Ogawa S., Qi J, Kitaura H., Shen WR.
  • 雑誌名: Analytical Cellular Pathology 巻: 2018 ページ: 8047610
  • DOI: https://doi.org/10.1155/2018/8047610
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 歯科矯正用Ni-Tiワイヤーに対する表面コーティングによる耐食性の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村桂介，杉澤晴紀，井田裕人，石田匡彦，島和弘，岸川明子，小川紗衣香，北浦英樹
  • 雑誌名: 東北矯正歯科学会雑誌 巻: 25 ページ: 9-15
  • 査読あり
• [学会発表] Inhibition of lipopolysaccharide-induced osteoclast formation and bone resorption in vivo by glucagon-like peptide-1 receptor agonist. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shen WR, Kimura K, Ishida M, Kishikawa A, Shima K, Ogawa S, Qi J, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Kitaura H.
  • 学会等名: International Symposium for Multimodal Research and Education in IOHS-Liaison 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Comparisons with and without retention in orthodontic relapse mouse models. (2018)
  • 著者名/発表者名: Qi J, Kimura K, Ishida M, Kishikawa A, Shima K, Ogawa S, Shen WR, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Kitaura H
  • 学会等名: International Symposium for Multimodal Research and Education in IOHS-Liaison 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of IL-18 on mechanical loading-induced osteoclastogenesis and bone resorption (2017)
  • 著者名/発表者名: Ochi Y, Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Saeed J, Kishikawa A, Qi J, Takano-Yamamoto T.
  • 学会等名: The 2017 Japan-NIH joint Symposium.
  • 国際学会
• [学会発表] Exendin-4, a GLP-1 receptor agonist, suppresses inflammation-induced osteoclast formation and bone resorption (2017)
  • 著者名/発表者名: Shen WR, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Ochi Y, Kishikawa A, Shima K, Ogawa S., Qi J, Kitaura H.
  • 学会等名: The 12th International Workshop on Biomaterials in Interface Science. Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2017
  • 国際学会
• [学会発表] he effects of diabetic medicine exendin-4 for osteoclast formation and bone resorption. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shen WR, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Ochi Y, Kishikawa A, Shima K, Ogawa S., Qi J, Kitaura H.
  • 学会等名: The 76th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society.
  • 国際学会
• [学会発表] 脂肪酸受容体GPR120の破骨細胞形成および骨吸収との関連性の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村桂介、石田匡彦、島和弘、杉澤晴紀、越智由美子、岸川明子、小川紗衣香、セイ カイ、沈威任、北浦英樹
  • 学会等名: 第76回日本矯正歯科学会大会
• [学会発表] 破骨細胞形成および骨吸収に対する脂肪細胞に発現するケモカインCXCL12の作用の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島和弘、木村桂介、石田匡彦、杉澤晴紀、越智由美子、岸川明子、小川紗衣香、セイ カイ、沈威任、北浦英樹
  • 学会等名: 第76回日本矯正歯科学会大会
• [学会発表] 糖尿病治療薬DPP-4阻害薬による破骨細胞形成および骨吸収への影響について (2017)
  • 著者名/発表者名: 石田匡彦、木村桂介、島和弘、沈威任、北浦英樹
  • 学会等名: 第76回日本矯正歯科学会大会
• [学会発表] TiNコーティングを施した歯科矯正用ワイヤーの摩擦力の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉澤晴紀、北浦英樹、上田恭介、木村桂介、石田匡彦、越智由美子、岸川明子、小川紗衣香、山本照子
  • 学会等名: 第76回日本矯正歯科学会大会