実験的高血圧マウスモデルによる破骨細胞形成および矯正学的歯の移動の解析

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K10397
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 北浦 英樹 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (60295087)
• 研究分担者: 溝口 到 東北大学, 歯学研究科, 教授 (20200032) ; 島 和弘 東北大学, 歯学研究科, 非常勤講師 (40792148) [辞退] ; 石田 匡彦 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (80770891) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 破骨細胞 / 高血圧 / 骨芽細胞 / 矯正歯科

研究実績の概要

近年、高齢化に伴い、歯科矯正領域においても高血圧を有する患者が増加してきている。この高血圧は骨粗鬆症性骨折のリスクとなると報告された。また、高血圧によって起こるレニン-アンジオテンシン系の亢進は、骨吸収を増加させることがわかった。そのため高血圧治療薬であるアンジオテンシンII受容体拮抗薬（ARB）やアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬は、骨吸収を抑制することが報告された。矯正学的歯の移動では、破骨細胞が骨を吸収し歯が移動していく。これらのことから高血圧患者において、矯正学的歯の移動に影響が出ることが考えられる。本研究の目的は、高血圧および高血圧抑制剤の破骨細胞形成への影響およびメカニズムの解明、さらに矯正学的歯の移動への影響をin vitroおよびin vivoで解明することが目的である。現在までにマウスにLNAMEを飲用水にて2週間飲用させる。その後、2週間は、通常の飲用水に変える。その後、3週間は高塩分食を与え、高血圧マウスを作成することに成功した。高血圧マウスおよび正常マウスの頭蓋骨にLPSを注入し、頭蓋骨の組織切片より破骨細胞形成および骨吸収を評価した。正常マウスと比較して高血圧マウスは、破骨細胞形成および骨吸収が増加した。また、高血圧マウスの頭蓋部および血清中のTNF-αが増加した。さらに、AT1Rの発現が増加した。TNF-αが骨芽細胞に作用するとATGR1の発現が増加をin vitroで見出した。さらに高血圧マウスの大腿骨をμCTによる解析では、骨量が減少し骨粗鬆症様の所見が得られた。TNF-αの骨芽細胞への作用でAGTR1が増加するのは、p38のリン酸化を介して起こることを見出した。これらのことから高血圧になるとTNF-αが増加し骨芽細胞でのAGTR1発現を増加することを介して、RANKLの発現が増加することで破骨細胞形成が増加することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Salt-Sensitive Hypertension Induces Osteoclastogenesis and Bone Resorption via Upregulation of Angiotensin II Type 1 Receptor Expression in Osteoblasts (2022)
  • 著者名/発表者名: Adya Pramusita, Hideki Kitaura, Fumitoshi Ohori, Takahiro Noguchi, Aseel Marahleh, Yasuhiko Nara, Ria Kinjo, Jinghan Ma, Kayoko Kanou, Yukinori Tanaka and Itaru Mizoguchi
  • 雑誌名: Frontiers in Cell and Developmental Biology 巻: 10 ページ: 816764
  • DOI: 10.3389/fcell.2022.816764
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Micro-Osteoperforations Induce TNF-α Expression and Accelerate Orthodontic Tooth Movement via TNF-α-Responsive Stromal Cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Kinjo Ria、Kitaura Hideki、Ogawa Saika、Ohori Fumitoshi、Noguchi Takahiro、Marahleh Aseel、Nara Yasuhiko、Pramusita Adya、Ma Jinghan、Kanou Kayoko、Mizoguchi Itaru
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 ページ: 2968～2968
  • DOI: 10.3390/ijms23062968
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of the Interaction of Tumor Necrosis Factor-α and Tumor Necrosis Factor Receptors 1 and 2 in Bone-Related Cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Kitaura Hideki、Marahleh Aseel、Ohori Fumitoshi、Noguchi Takahiro、Nara Yasuhiko、Pramusita Adya、Kinjo Ria、Ma Jinghan、Kanou Kayoko、Mizoguchi Itaru
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 ページ: 1481～1481
  • DOI: 10.3390/ijms23031481
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tumor necrosis factor-α enhances the expression of vascular endothelial growth factor in a mouse orthodontic tooth movement model (2022)
  • 著者名/発表者名: Noguchi Takahiro、Kitaura Hideki、Marahleh Aseel、Ohori Fumitoshi、Nara Yasuhiko、Pramusita Adya、Kinjo Ria、Ma Jinghan、Kanou Kayoko、Mizoguchi Itaru
  • 雑誌名: Journal of Dental Sciences 巻: 17 ページ: 415～420
  • DOI: 10.1016/j.jds.2021.08.011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CXC receptor7 agonist acts as a CXC motif chemokine ligand12 inhibitor to ameliorate osteoclastogenesis and bone resorption (2022)
  • 著者名/発表者名: Nugraha Alexander、Kitaura Hideki、Ohori Fumitoshi、Pramusita Adya、Ogawa Saika、Noguchi Takahiro、Marahleh Aseel、Nara Yasuhiko、Kinjo Ria、Mizoguchi Itaru
  • 雑誌名: Molecular Medicine Reports 巻: 25 ページ: 78
  • DOI: 10.3892/mmr.2022.12594
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of TNF-α on osteocyte RANKL expression during orthodontic tooth movement (2021)
  • 著者名/発表者名: Marahleh Aseel、Kitaura Hideki、Ohori Fumitoshi、Noguchi Takahiro、Nara Yasuhiko、Pramusita Adya、Kinjo Ria、Ma Jinghan、Kanou Kayoko、Mizoguchi Itaru
  • 雑誌名: Journal of Dental Sciences 巻: 16 ページ: 1191～1197
  • DOI: 10.1016/j.jds.2021.03.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of Incretin-Related Diabetes Drugs on Bone Formation and Bone Resorption (2021)
  • 著者名/発表者名: Kitaura Hideki、Ogawa Saika、Ohori Fumitoshi、Noguchi Takahiro、Marahleh Aseel、Nara Yasuhiko、Pramusita Adya、Kinjo Ria、Ma Jinghan、Kanou Kayoko、Mizoguchi Itaru
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 ページ: 6578～6578
  • DOI: 10.3390/ijms22126578
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The miR‐155‐5p inhibits osteoclast differentiation through targeting CXCR2 in orthodontic root resorption (2021)
  • 著者名/発表者名: Jiang Hongtao、Kitaura Hideki、Liu Lin、Mizoguchi Itaru、Liu Shiying
  • 雑誌名: Journal of Periodontal Research 巻: 56 ページ: 761～773
  • DOI: 10.1111/jre.12875
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of the CXCL9-CXCR3 axis suppresses the progression of experimental apical periodontitis by blocking macrophage migration and activation (2021)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa Tatsuya、Venkata Suresh V.、Yahata Yoshio、Nakano Masato、Suzuki Shigeto、Suzuki Shigeki、Yamada Satoru、Kitaura Hideki、Mizoguchi Itaru、Noiri Yuichiro、Handa Keisuke、Saito Masahiro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: 2613
  • DOI: 10.1038/s41598-021-82167-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Salt-Sensitive Hypertension Induces Osteoclastogenesis and Bone Resorption via Upregulation of AGTR1 Expression in Osteoblast (2021)
  • 著者名/発表者名: Pramusita A, Kitaura H, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Kinjo R, Ma J, Kanou K, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 16th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
  • 国際学会
• [学会発表] TNF-α Enhances Osteocytic-driven Osteoclastogenesis by promoting RANKL Expression in vivo and in vitro (2021)
  • 著者名/発表者名: Marahleh A, Kitaura H, Kishikawa A, Ogawa S, Shen WR, Qi J, Ohori F, Noguchi T, Nara Y, Pramusita A, Mizoguchi I
  • 学会等名: Interface Summer Seminar 2021 The 16th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
  • 国際学会
• [学会発表] Investigation of the Effect of Anti-c-fms Antibody on Osteoclast formation in Ovariectomized Mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Nara Y, Kitaura H, Ogawa S, Shen WR, Qi J, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research 2021 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Salt-Sensitive Hypertension Induces Systemic Bone Resorption Via Upregulation of Angiotensin II Type 1 Receptor in Osteoblast (2021)
  • 著者名/発表者名: Pramusita A, Kitaura H, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 学会等名: American Society for Bone and Mineral Research 2021 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Increased osteoclastogenesis and bone resorption in salt-sensitive hypertension via upregulation of AGTR1 Expression in Osteoblast (2021)
  • 著者名/発表者名: Pramusita A, Kitaura H, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Kinjo R, Jingham M, Kano K, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 80th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society & The 5th International Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Docosahexaenoic Acid inhibit TNF-α-induced osteoclast formation, bone resorption and orthodontic tooth movement through GPR120 (2021)
  • 著者名/発表者名: Jingham M, Kitaura H, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Mizoguchi I
  • 学会等名: The 80th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society & The 5th International Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Micro-osteoperforations induce accelerate orthodontic tooth movement via TNF-α expression (2021)
  • 著者名/発表者名: Kinjo R, Kitaura H, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Jingham M, Kano K, Mizoguchi I
  • 学会等名: FJMU-HKU-TU International Symposioum on Oral Health Science 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Docosahexaenoic acid inhibits osteoclast formation and orthodontic tooth movement through GPR120 (2021)
  • 著者名/発表者名: Jingham M, Kitaura H, Kishikawa A, Ogawa S, Ohori F, Noguchi T, Marahleh A, Nara Y, Pramusita A, Kinjo R, Kano K, Mizoguchi I
  • 学会等名: Tohoku and Airlangga Dental Seminar (TADS)
  • 国際学会
• [学会発表] Enhancement of orthodontic tooth movement and root resorption in ovariectomized mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Nara Y, Kitaura H, Marahleh A, Ohori F, Noguchi T, Pramusita A, Kinjo R, Jingham M, Kano K, Mizoguchi I
  • 学会等名: International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Development of orthodontic wires for metal allergy patient using titanium nitride plating (2021)
  • 著者名/発表者名: Ito A, Kitaura H, Sugisawa H, Noguchi T, Ohori F, Mizoguchi I
  • 学会等名: International Symposium for Interface Oral Health Science 2022
  • 国際学会