新規シグナル伝達物質・活性イオウ分子種による骨リモデリング制御機構の解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03820
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
• 研究分担者: 赤池 孝章 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20231798) ; 宮本 洋一 昭和大学, 歯学部, 教授 (20295132) ; 齋藤 琢 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107) ; 山田 篤 昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558) ; 片桐 岳信 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80245802)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 骨リモデリング / 破骨細胞 / 活性硫黄分子種

研究実績の概要

我々のこれまでの研究から、活性硫黄分子種が整腸版軟骨細胞の増殖を促進することで骨成長を促すこと、骨芽細胞による石灰化および破骨細胞の分化に必要であることを明らかにしてきた。特に、破骨細胞分化における活性硫黄分子種の役割として、カルシニューリンの活性上昇が観察されていた。
本年度の研究では、カルシニューリンにより促進される、破骨細胞分化のマスター転写因子NFATc1の核内移行の上昇が観察された。さらに、細胞内カルシウムの上昇も認められた。一方、NF-κB、MAPキナーゼ系の有意な活性化は観察されなかった。したがって、CARS2/CPERSによって産生される活性硫黄分子種は、破骨細胞の前駆細胞である、マクロファージの細胞内カルシウムを上昇させることで、カルシウム・カルシニューリン活性化を促し、NFARc1の核内移行を促進させることで破骨細胞分化を促進することが強く示唆された。
活性硫黄分子種は、骨成長（モデリング）を促した。さらに、骨芽細胞による骨形成と破骨細胞による骨吸収をともに促進することで、成長した骨で絶えず行われている、骨リモデリングを維持する重要な細胞内因子であることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Extracellular acidification augments sclerostin and osteoprotegerin production by Ocy454 mouse osteocytes (2022)
  • 著者名/発表者名: Ikezaki-Amada K, Miyamoto Y, Sasa K, Yamada A, Kinoshita M, Yoshimura K, Kawai R, Yano F, Shirota T, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 597 ページ: 44-51
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.01.111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural crest-derived cells possesses differentiateon potentiall to keratinocytes in the processs of wound healing. (2022)
  • 著者名/発表者名: Takizawa H, Karakawa A, Suzawa T, Chatani M, Ikeda M, Sakai N, Azetsu Y, Takahashi M, Urano E, Kamijo R, Maki K, Takami M
  • 雑誌名: Biomed Pharmacother 巻: 146 ページ: 112593
  • DOI: 10.1016/j.biopha.2021.112593
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Establishment of Down’s syndrome periodontal ligament cells by transfection with SV40T-Ag and hTERT. (2022)
  • 著者名/発表者名: Asakawa T, Yamada A, Kugino M, Hasegawa T, Yoshimura K, Sasa K, Kinoshita M, Nitta M, Nagata K, Sugiyama T, Kamijo R, Funatsu T
  • 雑誌名: Human Cell 巻: 35 ページ: 379-383
  • DOI: 10.1007/s13577-021-00621-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phorbol-12-myristate 13-acetate inhibits Nephronectin gene expression via Protein kinase C alpha and c-Jun/c-Fos transcription factors (2021)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Yamada A, Sasa K, Ikezaki K, Shirota T, Kamijo R
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 11 ページ: 20360
  • DOI: 10.1038/s41598-021-00034-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cdc42 has important roles in postnatal angiogenesis and vasculature formation. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Y, Yamada A, Akimoto Y, Abe K, Matsubara S, Hayakawa J, Tanaka J, Kinoshita M, Kato T, Ogata H, Sakashita A, Mishima K, Kubota Y, Kawakami H, Kamijo R, Iijima T
  • 雑誌名: Dev Biol 巻: 477 ページ: 64-69
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2021.05.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural crest-derived cells in nasal conchae of adult mice contribute to bone regeneration (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshida H, Suzawa T, Shibata Y, Takahashi M, Kawai R, Takami M, Maki K, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 554 ページ: 173-178
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.03.079
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 炎症性骨破壊の新展開-プロテアーゼによる破骨細胞形成の促進- (2021)
  • 著者名/発表者名: 杉崎リサ、笹清人、宮本洋一、宇山理紗、近津大地、上條竜太郎
  • 雑誌名: 口腔組織培養学会誌 巻: 30 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [学会発表] PMAによるNephronectinの発現制御機構の解明. (2021)
  • 著者名/発表者名: 木下三博、上條竜太郎
  • 学会等名: 第75回 日本口腔科学会学術集会
• [学会発表] 酸化ストレスのシグナル分子8-ニトロ-cGMPによる骨代謝調節. (2021)
  • 著者名/発表者名: 金子児太郎、宮本洋一、杉崎リサ、上條竜太郎、近津大地
  • 学会等名: 第75回 日本口腔科学会学術集会
• [学会発表] 軟骨細胞の増殖と骨伸張にイオウ呼吸が重要な役割を果たしている. (2021)
  • 著者名/発表者名: 宮本洋一、吉村健太郎、上條竜太郎
  • 学会等名: 第39回 日本骨代謝学会学術集会
• [学会発表] phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)によるNephronectin遺伝子発現抑制はPKCシグナル伝達経路を介して行われる. (2021)
  • 著者名/発表者名: 木下三博、山田 篤、上條竜太郎
  • 学会等名: 第63回 歯科基礎医学会学術集会
• [学会発表] Characterization of neural crest-derived cells for application in bone regenerative medicine. (2021)
  • 著者名/発表者名: Shinomiya K, Yamada A, Kamijo R
  • 学会等名: 第69回 国際歯科研究学会日本部会［JADR］総会・学術大会
  • 国際学会
• [学会発表] Establishment of Down’s syndrome periodontal ligament cells by transfection with SV40T-Ag and hTERT. (2021)
  • 著者名/発表者名: Asakawa T, Yamada A, Yoshimura K, Sasa K, Kinoshita M, Kida Y, Kamijo R, Funatsu T
  • 学会等名: 第39回 ヒト細胞学会学術集会
• [学会発表] phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)はPKCalphaと転写因子c-Jun/c-Fosを介してNephronectinの遺伝子発現抑制を抑制する. (2021)
  • 著者名/発表者名: 木下三博、山田 篤、上條竜太郎
  • 学会等名: 第68回 昭和大学学士会総会
• [学会発表] モノカルボン酸トランスポーターの骨形成および骨吸収における機能解析. (2021)
  • 著者名/発表者名: 笹 清人、吉村健太郎、宮本洋一、上條竜太郎
  • 学会等名: 第74回 日本酸化ストレス学会学術集会
• [学会発表] オゾンジェルの歯科医学への応用に向けた基礎的研究 - 口腔インプラントでの展開 - (2021)
  • 著者名/発表者名: 村健太郎、矢野文子、飯田 萌、荻野玲奈、笹清人、山田 篤、宇山理紗、宮本洋一、柴田 陽、上條竜太郎
  • 学会等名: 日本オゾン医療・審美学会総会学術大会
• [学会発表] インターロイキン-1βによって誘導されるモノカルボン酸トランスポーター-1を介した軟骨細胞の細胞死は酸素分圧に依存する. (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中元博、宮本洋一、池﨑かおり、代田達夫、上條竜太郎
  • 学会等名: 第57回 日本口腔組織培養学会学術大会
• [学会発表] 細胞外pHは骨細胞による骨代謝回転調節を制御する. (2021)
  • 著者名/発表者名: 池﨑かおり、宮本洋一、吉村健太郎、笹 清人、山田 篤、木下三博、上條竜太郎
  • 学会等名: 第57回 日本口腔組織培養学会学術大会
• [学会発表] 変形性関節症の制御 - モノカルボン酸トランスポーター-1の重要な役割. (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中元博、池﨑かおり、上條竜太郎、代田達夫
  • 学会等名: 第66回 日本口腔外科学会総会・学術大会
• [学会発表] 細胞外酸性化は骨細胞によるスクレロスチンとオステオプロテゲリンの産生を上昇させる. (2021)
  • 著者名/発表者名: 池﨑かおり、宮本洋一、吉村健太郎、笹 清人、山田 篤、木下三博、上條竜太郎、代田達夫
  • 学会等名: 第68回v昭和大学学士会総会
• [学会発表] 新規内因性シグナル分子8-Nitro-cGMPは骨の吸収を促進させる. (2021)
  • 著者名/発表者名: 金子児太郎、杉崎リサ、上條竜太郎、近津大地
  • 学会等名: 第25回 日本顎顔面インプラント学会総会・学術大会
• [学会発表] エラスターゼ阻害剤はオステオプロテゲリン分解を抑制しインプラント周囲炎を抑制する. (2021)
  • 著者名/発表者名: 杉崎リサ、宮本洋一、金子児太郎、上條竜太郎、近津大地
  • 学会等名: 第25回 日本顎顔面インプラント学会総会・学術大会
• [学会発表] CARS2由来の活性イオウ分子種は破骨細胞分化の促進因子である. (2021)
  • 著者名/発表者名: 杉崎リサ、宮本洋一、赤池孝章、近津大地、上條竜太郎
  • 学会等名: 第34回 日本酸化ストレス学会関東支部会
• [備考] 昭和大学 歯学部口腔生化学講座
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~oralbio/