骨細胞のネクロプトーシスにより放出される核内因子IL-33の骨代謝への影響の解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20J14571
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大堀 文俊 東北大学, 歯学研究科, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2020-04-24 – 2022-03-31
• キーワード: 骨細胞 / 細胞死 / ネクロプトーシス / 破骨細胞 / 矯正学的歯の移動 / IL-33 / DAMPs

研究実績の概要

矯正学的歯の移動において骨細胞が細胞死するときのメカニズムは不明な点が多い。また、矯正学的歯の移動時における骨細胞のネクロプトーシスとdamage-associated molecular patterns (DAMPs)による破骨細胞形成との関連性について明らかにされていないのが現状である。さらに、DAMPsのひとつであるIL-33によるTNF-α依存性の破骨細胞形成について調べた報告はまだない。本研究では、矯正学的歯の移動時のTNF-αによる骨細胞のネクロプトーシスと、その際に放出されるIL-33の骨代謝への関連性を調べることを目的として研究を行った。
まずは、in vitroとin vivoでTNF-αによる破骨細胞形成と骨吸収にIL-33が与える影響について調べた。IL-33はTNF-α依存性の破骨細胞形成および骨吸収能を有意に阻害することが確認できた。また、Western blottingと免疫蛍光染色により、IL-33はIκBのリン酸化とNF-κBの核内移行を抑制することで、破骨細胞形成を阻害することが示唆された。次に、矯正学的歯の移動のマウスモデルで12日間歯を移動させた時のIL-33の影響を調べた。IL-33を投与した群は、IL-33を投与しなかった群と比較して歯の移動量と破骨細胞形成が有意に減少した。したがって、IL-33は圧迫側における破骨細胞形成を阻害することで矯正学的歯の移動を抑制することが示唆された。さらに、ネクロプトーシスの指標となるp-RIP3を矯正学的歯の移動時の骨細胞から検出した。以上より、矯正学的歯の移動時の骨細胞のネクロプトーシスが破骨細胞形成に影響を与えていると推測される。

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] 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: Pramusita Adya、Kitaura Hideki、Ohori Fumitoshi、Noguchi Takahiro、Marahleh Aseel、Nara Yasuhiko、Kinjo Ria、Ma Jinghan、Kanou Kayoko、Tanaka Yukinori、Mizoguchi Itaru
  • 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] C-X-C receptor 7 agonist acts as a C-X-C motif chemokine ligand 12 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] Enhancement of orthodontic tooth movement and root resorption in ovariectomized mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Nara Yasuhiko、Kitaura Hideki、Marahleh Aseel、Ohori Fumitoshi、Noguchi Takahiro、Pramusita Adya、Kinjo Ria、Ma Jinghan、Kanou Kayoko、Mizoguchi Itaru
  • 雑誌名: Journal of Dental Sciences 巻: 17 ページ: 984～990
  • DOI: 10.1016/j.jds.2021.11.009
  • 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] 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
• [学会発表] 矯正学的歯の移動における骨細胞のネクロプトーシスの検出 (2021)
  • 著者名/発表者名: 大堀文俊, 北浦英樹，野口隆弘, Marahleh Aseel, 奈良靖彦, Pramusita Adya, 金城里阿, Ma Jinghan, 加納佳与子, 溝口到
  • 学会等名: 第80回日本矯正歯科学会大会&第5回国際会議
• [学会発表] 骨細胞のネクロプトーシスにより放出される核内因子IL-33の骨代謝への影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 大堀文俊, 北浦英樹, 小川紗衣香, 野口隆弘, Marahleh Aseel, 奈良靖彦, Pramusita Adya, 金城里阿, Ma Jinghan, 加納佳与子, 溝口到
  • 学会等名: 第77回東北大学歯学会