破骨細胞と破軟骨細胞による骨長径成長の制御機序の解明

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17591578
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 高田 信二郎 徳島大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (20284292)
• 研究分担者: 安井 夏生 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (00157984) ; 柴田 瑩 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教授 (40035556)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• キーワード: 成長軟骨版 / 内軟骨性骨化 / 破骨細胞 / 破軟骨細胞 / ビスホスホネート / insulin-like growth factor-I

研究概要

本研究は、長管骨の長径成長における破骨細胞と破軟骨細胞の制御機序を明らかにするものである。週齢3週のラットに、第3世代ビスホスホネート製剤であるminodronic acidを1回量0.5mgで週2回の皮下投与を行った。その結果、以下の興味深い知見を得た。
成長軟骨版における軟骨細胞の組織学的変化では、以下の事実が得られた。
1.成長軟骨版、特に肥大軟骨細胞層が肥厚
2.肥大軟骨細胞におけるアポトーシスの抑制
組織学的および生物物理学的変化では、以下の現象を捉えた。
1.骨幹端部におけるremodelingの障害によるErlenmeyer flask deformity様の形態変化
2.成長軟骨板から骨幹端部における縞状の骨硬化
3.骨幹端部における骨塩量、骨密度、外骨膜周囲径の増加
4.骨塩/骨基質比の上昇、すなわち骨石灰化度の上昇
5.リン固体NMR法で算出したT1緩和時間の延長
現在、これまでに確立した実験モデルを応用して、成長軟骨版の内軟骨性骨化において、Runx2、Cbfa1、Cbfb、PTH-rP、IHHの遺伝子発現の変化を、解析中である。
さらに、osmotic pumpを用いてinsulin-l1ike growth factor-I(IGF-I)を脛骨の近位骨端部から持続的に投与して、以下の脛骨の変化を観た。
1.脛骨の長径が増加
2.近位骨端部における骨梁形成の促進
3.骨幹端部の骨密度の増加
4.成長軟骨版における増殖及び肥大軟骨細胞層の拡大
本知見は、Abbaspour A, et al.:continuous infusion of insulin-like growth factor-I into the epiphysis of the tibia. Int Orthop 2007 Mar 13;[Epub ahead of print]として、誌上発表した。

研究成果

• [雑誌論文] Continuous infusion of insulin-like growth factor-I(IGF-I) into the epiphysis promotes longitudinal bone growth of the tibiae in young rabbits (2007)
  • 著者名/発表者名: Abbaspour A
  • 雑誌名: Int Orthop (Epub ahead of print) ページ: 20070313
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Guidelines for Diagnosis and Management of Paget's Disease of Bone in Janan (2006)
  • 著者名/発表者名: Takata S
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 24(5) ページ: 359-367
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Prevalence and clinical features of Paget's disease of bone in Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto J
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 24(3) ページ: 186-190
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Metaphyseal Dysplasia of Braun-Tinschert Type : Report of a Japanese Girl (2006)
  • 著者名/発表者名: Takata S
  • 雑誌名: Am J Med Genet 140(11) ページ: 1234-1237
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Bisphosphonate modulates morphological and mechanical properties in distraction osteogenesis through inhibition of bone resorption (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M
  • 雑誌名: Bone 39(3) ページ: 573-581
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Guidelines for diagnosis and management of Paget's disease of bone in Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Takata S, Hashimoto J, Nakatsuk K, Yoshimura N, Yoh K, Ohno I, Yabe H, Abe S, Fukunaga M, Terada M, Zamma M, Ralston SH, Morii H, Yoshikawa H
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 24(5) ページ: 359-367
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Prevalence and clinical features of Paget's disease of bone in Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto J, Ohno I, Nakatsuka K, Yoshimura N, Takata S, Zamma M, Yabe H, Abe S, Terada M, Yoh K, Fukunaga M, Cooper C, Morii H, Yoshikawa H
  • 雑誌名: J Bone Miner Metab 24(3) ページ: 186-190
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Metaphyseal Dysplasia of Braun-Tinschert Type : Report of a Japanese Girl (2006)
  • 著者名/発表者名: Takata S, Nishimura G, Ikegawa S, Kuroda Y, Nishino M, Matsui Y, Yasui N
  • 雑誌名: Am J Med Genet 140(11) ページ: 1234-1237
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Bisphosphonate modulates morphological and mechanical properties in distraction osteogenesis through inhibition of bone resorption. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Yukata K, Matsui Y, Takata S, Abbaspour A, Yasui N
  • 雑誌名: Bone 39(3) ページ: 573-581
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Continuous infusion of insulin-like growth factor-I (IGF-I) into the epiphysis promotes longitudinal bone growth of the tibiae in young rabbits
  • 著者名/発表者名: Abbaspour A, Takata S, Matsui Y, Katoh S, Takahashi M, Yasui N
  • 雑誌名: Int Orthop 2007 Mar 13 [Epub ahead of print]
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より