骨・骨髄損傷後の修復過程における骨と血管のシグナルネットワークの解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18390422
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 産業医科大学
• 研究代表者: 酒井 昭典 産業医科大学, 医学部, 准教授 (90248576)
• 研究分担者: 中村 利孝 産業医科大学, 医学部, 教授 (50082235) ; 沖本 信和 産業医科大学, 医学部, 助手 (70330991)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 骨髄損傷 / 骨芽細胞 / シグナル伝達 / ビタミンA / 血管 / VEGF / PECAM-1 / BMP-2

研究概要

VEGF(vascular endothelial growth factor)受容体であるflt-1のtyrosine kinase domainを欠損させたノックアウトマウスは、骨芽細胞分化が障害され、骨・骨髄損傷部の修復が遅延した。また、骨芽細胞のアルカリフォスファターゼ産生は、血管内皮細胞と共存培養することで亢進し、この亢進はPECAM-1(platelet endothelial cell adhesion molecule-1)抗体により用量依存性に抑制された。これらのことから、骨・骨髄損傷後の骨の再生過程において、血管系因子(VEGFやPECAM-1)が骨芽細胞分化を促進することを本研究により明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Elcatonin injections suppress systemic bone resorption without affecting cortical bone regeneration after drill-hole injuries in mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Katae Y, Tanaka S, Sakai A, Nagashima M, Hirasawa H, Nakamura T
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Research 27巻12号 ページ: 1652-1658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Climbing exercise enhances osteoblast differentiation and inhibits adipogenic differentiation with high expression of PTH/PTHrP receptor in bone marrow cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Menuki K, Mori T, Sakai A, Sakuma M, Okimoto N, Shimizu Y, Kunugita N, Nakamura T
  • 雑誌名: Bone 43巻3号 ページ: 613-620
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic disruption of all NO synthase isoforms enhances BMD and bone turnover in mice in vivo: involvement of the renin-angiotensin system. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sabanai K, Tsutsui M, Sakai A, Hirasawa H, Tanaka S, Nakamura E, Tanimoto A, Sasaguri Y, Ito M, Shimokawa H, Nakamura T, Yanagihara N
  • 雑誌名: Journal of Bone and Mineral Research 23巻5号 ページ: 633-643
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flt-1 tyrosine kinase-deficient homozygous mice result in decreased trabecular bone volume with reduced osteogenic potential. (2007)
  • 著者名/発表者名: Otomo H, Sakai A, Uchida S, Tanaka S, Watanuki M, Moriwaki S, Niida S, Nakamura T
  • 雑誌名: Bone 40巻6号 ページ: 1494-1501
  • 査読あり
• [学会発表] Skeletal loading enhances osteoblast differentiation and inhibits adipogenic differentiation in bone marrow cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakai A, Menuki K, Nakamura T
  • 学会等名: International Society for Fracture Repair, International Symposium on Biophysical Stimulation on Bone and Fracture Healing, Kyoto
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center
  • 年月日: 2008-11-26
• [学会発表] Vitamin A deficiency delays healing process after cortical bone and bone marrow injury. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka K, Tanaka S, Sakai A, Hirasawa H, Katae Y, Nakura N, Menuki K, Yamane H, Sabanai K, Shimizu Y, Nakamura T
  • 学会等名: The 17th Scientific Meeting International Bone and Mineral Society, Montreal, Canada
  • 発表場所: Montreal Convention Centre
  • 年月日: 2007-06-28
• [学会発表] Changes of osteoblast development after unloading and reloading in murine models. International symposium (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakai A
  • 学会等名: 第24回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 東京都(東京ファッションタウン)
  • 年月日: 2006-07-06
• [図書] 1章骨構造と機能細胞とその機能、最新整形外科学大系1運動器の生物学と生体力学(総編集越智隆弘、専門編集中村利孝、吉川秀樹) (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井昭典
  • 総ページ数: 7-11
  • 出版者: 中山書店