新規硬組織モデルによる骨・歯の疾患に対する超音波治療法の開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18500375
• 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: 医用システム
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 鈴木 信雄 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (60242476)
• 研究分担者: 田畑 純 東京医科歯科大学, 大学院医・歯学総合研究科, 准教授 (20243248)
• 連携研究者: 近藤 隆 富山大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (40143937) ; 和田 重人 富山大学, 医学部・附属病院, 講師 (50303219)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 低出力超音波パルス / 魚のウロコ / マウス歯胚 / 破骨細胞 / 骨芽細胞 / 象牙質 / GeneChip 解析 / 新規メラトニン誘導体

研究概要

これまで超音波の骨に対する作用を解析した研究は、骨芽細胞の株細胞を用いたin vitro の研究が主流であり、骨芽細胞と破骨細胞の相互作用を解析する良いモデルがない。また歯の形成に対する作用においても、in vivo の系が主流であり、in vitro の良いモデル系が求められている。その機構を解析する硬組織モデルとして魚類のウロコとマウスの歯胚を用いて、低出力超音波パルスの影響を解析した。その結果、ウロコを用いて低出力超音波パルスの最適な条件を見出した。その条件では、歯胚の特に象牙質の形成に効果があり、ウロコを用いたGeneChip 解析により超音波に対する破骨細胞のシグナル伝達経路を初めて明らかにすることができた。さらに新規化合物の骨に対する作用も解析して、骨疾患の治療に有望な化合物を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] The depressive effects of 5,8,11-eicosatrienoic ac0id (20 : 3n-9) on osteoblasts (2009)
  • 著者名/発表者名: Hamazaki, T., Suzuki, N., Widyowati, R., Miyahara, T., Kadota, S., Ochiai, H. and Hamazaki, K.
  • 雑誌名: Lipids 44 ページ: 97-102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel bromomelatonin derivatives as potentially effective drugs to treat bone diseases (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Somei, M., Seki, A., Reiter, R.J. and Hattori, A.
  • 雑誌名: J. Pineal Res. 45 ページ: 229-234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel bromomelatonin derivatives suppress osteoclastic activity and increase osteoblastic activity : Implications for the treatment of bone diseases (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Somei, M., Kitamura, K., Reiter, R.J. and Hattori, A.
  • 雑誌名: J. Pineal Res. 44 ページ: 326-334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scale osteoblasts and osteoclasts sensitively respond to low-gravity loading by centrifuge (2008)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Omori, K., Nakamura, M., Tabata, M.J., Ikegame, M., Ijiri, K., Kitamura, K, Nemoto, T., Shimizu, N., Kondo, T., Matsuda, K., Ando, H., Kasahara, H., Nagase, M., Nara, M. and Hattori, A.
  • 雑誌名: Biol. Sci. Space 22 ページ: 3-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prolactin inhibits osteoclastic activity in the goldfish scale : A novel direct action of prolactin in teleosts (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, H., Suzuki, N., Takagi, C., Ikegame, M., Yamamoto, T., Takahashi, A., Moriyama, S., Hattori, A., and Sakamoto, T.
  • 雑誌名: Zool. Sci. 25 ページ: 739-745
  • 査読あり
• [雑誌論文] 物理的刺激に対する骨芽細胞・破骨細胞の応答 : 魚類のウロコを骨のモデルとした骨代謝の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 清水宣明, 北村敬一郎, 根本 鉄, 染井正徳, 池亀美華, 和田重人, 近藤隆, 大森克徳, 中村正久, 井尻憲一, 田畑純, 服部淳彦
  • 雑誌名: 日本生体電気・物理的刺激研究会誌 22 ページ: 31-37
• [雑誌論文] Pulp ablation therapy by inductive heating : Heat generation characteristics in the pulp cavity (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, S., Tazawa T., Suzuki, N., Furuta, I., and Nagano, I.
  • 雑誌名: Oral Dis. 13 ページ: 193-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of vibration with a frequency on osteoblastic and osteoclastic activities Analysis of bone metabolism using goldfish scale as a model for bone (2007)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Kitamura, K., Nemoto, T., Shimizu, N., Wada, S., Kondo, T., Tabata, M.J., Sodeyama, F., Ijiri, K., and Hattori, A.
  • 雑誌名: Adv. Space Res. 40 ページ: 1711-1721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two osteoclastic markers expressed in multinucleate osteoclasts of goldfish scales (2007)
  • 著者名/発表者名: Azuma, K., Kobayashi, M., Nakamura, M., Suzuki, N., Yashima, S., Iwamuro, S., Ikegame, M., Yamamoto, T., and Hattori, A.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 365 ページ: 594-600
  • 査読あり
• [雑誌論文] 魚鱗 : 硬組織研究と再生研究のフロンティア (2007)
  • 著者名/発表者名: 田畑純, 鈴木信雄, 服部淳彦
  • 雑誌名: 細胞 39 ページ: 55-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tributyltin inhibits osteoblastic activity and disrupts calcium metabolism through an increase in plasma calcium and calcitonin levels in teleosts (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Tabata, M.J, Kambegawa, A., Srivastav, A.K., Shimada, A., Takeda, H., Kobayashi, M., Wada, S, Katsumata, T., and Hattori, A.
  • 雑誌名: Life Sci. 78 ページ: 2533-2541
  • 査読あり
• [雑誌論文] メラトニンUp to Date : 骨とメラトニン (2006)
  • 著者名/発表者名: 服部淳彦, 鈴木信雄, 染井正徳
  • 雑誌名: 日本抗加齢医学会誌 2 ページ: 78-86
• [雑誌論文] 魚のウロコを用いた新しい実験系の開発と医歯学への応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 田畑純, 和田重人, 服部淳彦
  • 雑誌名: Dental Diamond 31 ページ: 68-73
• [雑誌論文] Monohydroxylated polycyclic aromatic hydrocarbons inhibit both osteoclastic and osteoblastic activities in teleost scales
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Hayakawa, K., Kameda, K., Triba, A., Tang, N., Tabata, M.J., Takada, K., Wada, S., Omori, K., Srivastav, A.K, Mishima, H. and Hattori, A.
  • 雑誌名: Life Sci (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diurnal expressions of four subtypes of melatonin receptor genes in the optictectum and retina of goldfish. Comp. Biochem. Physiol
  • 著者名/発表者名: Ikegamia, T., Azuma, K., Nakamura, M., Suzuki, N., Hattori, A. and Ando, H.
  • 雑誌名: part A (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of low-intensity pulsed ultrasound on osteoblasts and osteoclasts of zebrafish scales (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Furusawa, Y., Takasaki, I., Tabuchi, Y., Kitamura, K., Wada, S., Hori, T., Kondo, T., Nemoto, T., Shimizu, N., and Hattori, A.
  • 学会等名: 17th Scientific Meeting Second Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and the Australian and New Zealand Bone and Mineral Society
  • 発表場所: Australia
  • 年月日: 20090321-25
• [学会発表] Physiological significance of the scale in the teleost calcium metabolism. The 7th International Satellite Symposium on the Comparative Endocrinology of Calcium Regulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N.
  • 学会等名: 17th Scientific Meeting Second Joint Meeting of International Bone and Mineral Society
  • 発表場所: Australia
  • 年月日: 20090321-25
• [学会発表] 繁殖期の雌キンギョに対してメラトニンは血漿カルシウム濃度を有意に抑制する (2008)
  • 著者名/発表者名: 丸山雄介, 鈴木信雄, 服部淳彦
  • 学会等名: 第33回日本比較内分泌学会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20081205-06
• [学会発表] 繁殖期の雌キンギョのウロコにおけるメラトニン合成酵素の遺伝子発現 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田中大輔, 井上和仁, 鈴木信雄, 服部淳彦
  • 学会等名: 第33回日本比較内分泌学会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20081205-06
• [学会発表] キンギョのウロコにおける破壊と再生の開始シグナル (2008)
  • 著者名/発表者名: Thiparpa, T, 中村正久, 鈴木信雄, 服部淳彦
  • 学会等名: 第33回日本比較内分泌学会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20081205-06
• [学会発表] 破骨細胞の分化・機能を抑制する松果体ホルモン・メラトニン (2008)
  • 著者名/発表者名: 服部淳彦, 鈴木信雄
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20081029-31
• [学会発表] 新規ブロモメラトニンは破骨細胞の活性を抑制し、骨芽細胞の活性を上げる : 培養ウロコを用いた解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 染井正徳, 関あずさ, 池亀美華, 山本敏男, 服部淳彦
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20081029-31
• [学会発表] 新規ブロモメラトニン誘導体の卵巣摘出ラットおよび低カルシウム食ラットに及ぼす影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 関あずさ, 鈴木信雄, 染井正徳, 池亀美華, 山本敏男, 服部淳彦
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20081029-31
• [学会発表] 副甲状腺ホルモンのウロコの骨芽細胞及び破骨細胞に対する作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, Danks, J.A, 田畑純, 池亀美華, 中村正久, 服部淳彦
  • 学会等名: 第79回日本動物学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080905-07
• [学会発表] 環境攪乱因子及び様々な物理的刺激に対する魚類の骨芽細胞及び破骨細胞の応答 : 培養ウロコを用いた解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄
  • 学会等名: 平成20年日本動物学会中部支部例会シンポジウム,環境要因と生物応答システム
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20080726-27
• [学会発表] Synchronous and diurnal expressions of genes encoding four different subtypes of melatonin receptors in the goldfish brain. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ikegami, T., Azuma, K., Nakamura, M., Suzuki, N., Hattori, A., and Ando, H.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Fish Endocrinology
  • 発表場所: Canada
  • 年月日: 20080622-27
• [学会発表] The effect of n9 eicosatrienoic acid (mead acid) on osteoblasts (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamazaki, T., Suzuki, N., Widyowati, R., Miyahara, T., Kadota, S., Ochiai, H., and Hamazaki, K.
  • 学会等名: The 8th meeting of International Society for the Study of Fatty Acids and Lipids
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20080518-22
• [学会発表] 物理的刺激に対する骨芽・破骨細胞の応答 : 魚類のウロコを骨のモデルとした骨代謝の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 北村敬一郎, 根本 鉄, 清水宣明, 池亀美華, 和田重人, 近藤 隆, 大森克徳, 中村正久, 井尻憲一, 田畑純, 染井正徳, 服部淳彦
  • 学会等名: 第35回日本生体電気・物理的刺激研究会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2008-03-08
• [学会発表] Effects of low-intensity ultrasound on bone metabolism in goldfish scale (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, K, Suzuki, N, Nemoto, T, Shimizu, N, Tabata, M.J, Wada, S, Omori, K, Nakamura, M, Kondo, T. and Hattori, A.
  • 学会等名: International Symposium of Sonochemistry and Sonoprocessing 2007
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20071206-09
• [学会発表] 超音波の機械的刺激及び加速度の重力刺激に対する骨芽・破骨細胞の応答 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 北村敬一郎, 清水宣明, 田畑 純, 池亀美華, 中村正久, 近藤 隆, 和田重人, 井尻憲一, 大森克徳, 服部淳彦
  • 学会等名: 第78回日本動物学会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] Effect of physical stress on the osteoblasts and osteoclasts : Analysis of bone metabolism using goldfish scale as a model for bone. The 6th International Satellite Symposium on the Comparative Endocrinology of Calcium Regulation (2007)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N.
  • 学会等名: 17th Scientific Meeting Second Joint Meeting of International Bone and Mineral Society
  • 発表場所: Canada
  • 年月日: 20070624-29
• [学会発表] 加速度刺激による骨形成促進作用 : 魚のウロコを用いた新規モデルシステムの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 北村敬一郎, 鈴木信雄, 根本 鉄, 清水宣明, 和田重人, 近藤 隆, 井尻憲一, 田畑純, 新実信夫, 服部淳彦
  • 学会等名: 第46回日本生体医工学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20070425-27
• [学会発表] 超音波刺激による骨形成促進作用-魚のウロコのアッセイ系を用いた骨芽及び破骨細胞の解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 北村敬一郎, 根本鉄, 清水宣明, 和田重人, 近藤 隆, 井尻憲一, 田畑純, 新実信夫, 服部淳彦
  • 学会等名: 第15回ソノケミストリー討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20061027-28
• [学会発表] Effect of acceleration on osteoblastic and osteoclastic activities : Analysis of bone metabolism using goldfish scale as a model for bone (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Kitamura, K., Nemoto, T., Shimizu, N., Wada, S, Kondo, T., Tabata, M.J., Sodeyama, F., Ijiri, K., and Hattori, A.
  • 学会等名: Committee on Space Research 36th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: China
  • 年月日: 20060716-23
• [学会発表] 骨芽および破骨細胞に対する超音波の影響-キンギョのウロコを骨モデルとした解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 北村敬一郎, 鈴木信雄, 根本鉄, 清水宣明, 和田重人, 近藤隆, 袖山文彰, 井尻憲一, 服部淳彦
  • 学会等名: 第45回日本生体医工学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20060515-17
• [図書] The ultimobranchial gland in poikilotherms : Morphological and functional aspect. In "Experimental Endocrinology and Reproductive Biology" (2008)
  • 著者名/発表者名: Srivastav, A.K., Yadav, S., Srivastav, S.K., and Suzuki, N.
  • 総ページ数: 269-296
  • 出版者: Science Publishers
• [図書] 『ホルモンハンドブック新訂eBook版』日本比較内分泌学会編 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 笹山雄一
  • 総ページ数: 778-854
  • 出版者: 南江堂
• [図書] 身近な動物を使った実験1、第3章キンギョ
  • 著者名/発表者名: 鈴木信雄, 田畑純, 服部淳彦
  • 出版者: 三共出版
• [図書] 身近な動物を使った実験4、第3章親子判別
  • 著者名/発表者名: 服部淳彦, 田畑純, 鈴木信雄
  • 出版者: 三共出版
• [備考] 鈴木信雄, 北村敬一郎, 根本鉄, 清水宣明, 和田重人, 近藤隆, 井尻憲一, 田畑純, 新実信夫, 服部淳彦 : 超音波刺激による骨形成促進作用 : 会講演論文集, 3-4(2006)