TNF-αの骨細胞刺激に対する破骨細胞形成および矯正学的歯の移動への影響の検討

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K17309
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 杉澤 晴紀 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (20792162)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 骨細胞 / 破骨細胞

研究実績の概要

近年、炎症性のサイトカインであるTNF-αで破骨細胞が誘導されることがわかってきた。関節リウマチや感染などによる病的骨吸収は、TNF-αが主に関与しているものだと考えられている。一方、生理的な骨吸収に関しては骨細胞がRANKLを発現し、破骨細胞形成を誘導していることが新しくわかった。しかし、TNF-αによる破骨細胞形成に対する骨細胞の働きを調べた報告は未だないのが現状である。そこで本研究は、骨細胞へTNF-αを作用させ炎症性の破骨細胞形成がどのような影響を受けるのかin vitroおよびin vivoで検討しそのメカニズムを解明することを行っている。現在までにTNF-αによる骨細胞刺激に対する破骨細胞形成因子(RANKL)発現のin vitroによる解析を行った。骨細胞がGFPにより蛍光するC57BL/6-Tg(Dmp1-Topaz)1Ikal/Jマウスより頭蓋骨を採取してFACSにて骨細胞を単離し、TNF-αの存在下で培養を行いRANKLの発現をリアルタイムPCRにて解析した。TNF-αの骨細胞刺激によりRANKLが増加することがわかった。また、TNF-αによる骨細胞刺激に対する破骨細胞形成因子(RANKL)発現のin vivoによる解析を行った。WTマウス(C57BL6/J、8週齢雄)の頭蓋部にTNF-α（1.5μｇ/100μl）を5日間連続で注入し、mRNAを抽出しRANKLの発現をリアルタイムPCRにて解析した。同様にRANKLの発現を確認している。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

概ね計画通りに進んでいる。

今後の研究の推進方策

TNF-αによる骨細胞の細胞内シグナル伝達の解析、骨細胞とTNFRs遺伝子欠損マウスからの破骨細胞前駆細胞との共培養による、骨細胞のTNF-αによる破骨細胞形成への関与の解析、TNF-αによる骨細胞刺激に対する破骨細胞形成因子(RANKL)発現のin vivoによる解析、歯の移動によるTNF-αの骨細胞刺激に対するRANKL発現への影響を解析していく。

次年度使用額が生じた理由

消耗品購入で使用額ちょうどにならず端数が生じてしまったために十数円の端数ができてしまった。次年度にTNF-αによる骨細胞の細胞内シグナル伝達の解析、骨細胞とTNFRs遺伝子欠損マウスからの破骨細胞前駆細胞との共培養による、骨細胞のTNF-αによる破骨細胞形成への関与の解析、TNF-αによる骨細胞刺激に対する破骨細胞形成因子(RANKL)発現のin vivoによる解析、歯の移動によるTNF-αの骨細胞刺激に対するRANKL発現への影響を解析していく。

研究成果

• [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: J. Immunol. Res. 巻: Volume 2018 ページ: ID 5783639
  • DOI: doi.org/10.1155/2018/5783639
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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: Dent. Mater. J. 巻: 37 ページ: 286-292
  • DOI: doi: 10.4012/dmj.2016-348.
  • 査読あり / 国際共著
• [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: Anal. Cell. Pathol. 巻: Volume 2018 ページ: ID 8047610
  • DOI: doi.org/10.1155/2018/8047610
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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 (2017)
  • 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] 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.
  • 国際学会
• [学会発表] The 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、斉嘉韋、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、斉嘉韋、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