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2023 年度 実績報告書

遺伝子発現オン・オフゲノム編集統合的スクリーニングを用いた骨再生制御因子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 20H03872
研究機関松本歯科大学

研究代表者

中道 裕子  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (20350829)

研究分担者 岩本 莉奈  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 助教 (20907216)
宇田川 信之  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
堀部 寛治  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (70733509)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードWnt / ビタミンD / 骨再生制御因子 / ゲノム編集スクリーニング
研究実績の概要

2021年度はビタミンDシグナルの過剰(Hypervitaminosis D)に伴う高カルシウム血症に起因する骨折治癒(骨再生)不全および軟組織の石灰化亢進を見出した。2022年度は、低カルシウム、高リン血症および活性型ビタミンD産生低下を特徴とする慢性腎不全(CKD)モデルマウスを用いて、低カルシウム、高リン血症に伴う軟組織石灰化および骨再生不全のメカニズムを解析した。2021年度の研究成果と2022年度の研究成果により、軟組織の石灰化の進行に関し、活性化ビタミンDと骨芽細胞内のビタミンD受容体(VDR)は真逆の方向に働き、Hypervitaminosis Dにおいては骨再生を抑制する一方、軟組織石灰化を促進し、CKDにおいては骨再生を促進するとともに軟組織石灰化進行を抑制する方向に働くことを明らかにした。2023年度も引き続き、in vivo骨芽細胞が活性型ビタミンD応答性に放出する骨再生抑制因子および動脈石灰化促進因子の同定のための実験を行った。その結果、Hypervitaminosis DとCKDの双方において、Wntシグナル伝達破綻の関連が示唆された。そこで、 Wntシグナルの正の調節因子(骨再生促進因子)および負の調節因子を探索した。具体的には、遺伝子発現オンシステムCrispr-A と遺伝子発現オフシステムCrispr-KO により発現上昇または抑制した各遺伝子機能を、代表者が開発したWntシグナル活性依存性細胞死回避レポーターシステムを用いて評価した。Hypervitaminosis DとCKDによる骨形成低下と軟組織石灰化には、Wntシグナル抑制因子Sclerostin、リン利尿ホルモンFGF23と糖転移酵素の関与を示唆するデータを得た。以上、2023年度は、ビタミンDの代謝異常を研究することで、骨再生に関与する3因子を見出すことが出来た。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Lack of vitamin D signalling in mesenchymal progenitors causes fatty infiltration in muscle2024

    • 著者名/発表者名
      Hosoyama Tohru、Kawai‐Takaishi Minako、Iida Hiroki、Yamamoto Yoko、Nakamichi Yuko、Watanabe Tsuyoshi、Takemura Marie、Kato Shigeaki、Uezumi Akiyoshi、Matsui Yasumoto
    • 雑誌名

      Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle

      巻: 印刷中 ページ: -

    • DOI

      10.1002/jcsm.13448

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The vitamin D receptor in osteoblastic cells but not secreted parathyroid hormone is crucial for soft tissue calcification induced by the proresorptive activity of 1,25(OH)2D32023

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi Yuko、Liu Ziyang、Mori Tomoki、He Zhifeng、Yasuda Hisataka、Takahashi Naoyuki、Udagawa Nobuyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 232 ページ: 106351~106351

    • DOI

      10.1016/j.jsbmb.2023.106351

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chapter 20-Osteoclastogenesis and vitamin D2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi Yuko、Takahashi Naoyuki、Suda Tatsuo、Udagawa Nobuyuki
    • 雑誌名

      Feldman and Pike’s Vitamin D; 5th Edition

      巻: 1 ページ: 395~408

    • DOI

      10.1016/B978-0-323-91386-7.00021-0

    • 査読あり
  • [学会発表] 活性型ビタミンDの骨吸収促進作用による軟組織の石灰化に、副甲状腺ホルモンは関与せず、骨芽細胞内のビタミンD受容体が決定的な役割を果たす2023

    • 著者名/発表者名
      中道裕子, 劉子洋, 何治鋒, 保田尚孝, 高橋直之, 宇田川信之
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] The Vitamin D Receptor (VDR) in Osteoblastic Cells but Not Parathyroid Hormone (PTH) Secretion Is Critical for Soft Tissue Calcification Induced by the Proresorptive Activity of 1,25(OH)2D32023

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nakamichi, Ziyang Liu, Tomoki Mori, Zhifeng He, Hisataka Yasuda, Naoyuki Takahashi, Nobuyuki Udagawa
    • 学会等名
      ASBMR (アメリカ骨代謝学会)2023 Annual Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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