各種セラミックスを用いた骨代謝解析系による破骨細胞・骨芽細胞相互作用の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22390343
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態系基礎歯科学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 池田 通 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (00211029)
• 研究分担者: 井奥 洪二 慶応義塾大学, 経済学部, 教授 (60212726) ; 上高原 理暢 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (80362854)
• 連携研究者: 藤田 修一 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究, 准教授 (00181355) ; 柴田 恭明 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (80253673) ; 石川 雄一 がん研究会, 癌研究所病理部, 部長 (80222975)
• 研究協力者: 立川 絵里 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 技術職員 (60534534)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 骨代替材料 / 骨代謝 / 破骨細胞 / 骨芽細胞

研究概要

独自に開発した生体内吸収性人工骨材料、柱状粒子ベータリン酸三カルシウムを骨粗鬆症モデルである卵巣摘出ラットの骨欠損部位に移植すると、生理的骨梁構造及び生理的骨量を保って修復されることを発見した。また、インターフェロン関連分子が優れた修復能に関与すると考えられた。一方、独自に開発した人工骨材料、柱状粒子ハイドロキシアパタイト(HA)にはビタミンD結合蛋白 (DBP) への強い親和性があることを発見した。さらに、DBPが活性化されマクロファージ活性化因子になると強い破骨細胞形成促進作用を発揮することも発見し、この分子が柱状粒子HAに骨代謝活性化作用を起こさせて骨修復を促進すると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Promotion of normal healing of bone defects under estrogen deficiency by implantation of beta-tricalcium phosphate composed of rod-shaped particles (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsukawa, E., Gonda, Y., Kamitakahara, M., Matsuura, M., Ushijima, M., Shibata, Y., Yonezawa, I., Fujiwara, M., Ioku, K., Ikeda, T.
  • 雑誌名: J. Orthopaed. Res 巻: 32 ページ: 189-196
  • 査読あり
• [雑誌論文] A bone substitute with high affinity for vitamin D binding protein-relationship to niche of osteoclasts (2014)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, T., Kasai, M., Tatsukawa, E., Kamitakahara, M., Shibata, Y., Yokoi, T., Nemoto, T. K., Ioku, K.
  • 雑誌名: J. Cell Mol. Med 巻: 18 ページ: 170-180
  • DOI: 10.1111/jcmm.12180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimulation of osteogenesis in bone defects implanted with biodegradable hydroxyapatite composed of rod-shaped particles under mechanical unloading (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, T., Gonda, Y., Tatsukawa, E., Kasai, M., Shibata, Y., Kamitakahara, M., Okuda, T., Yonezawa, I., Kurosawa, H., Ioku, K.
  • 雑誌名: Acta Histochem. Cytochem 巻: 45 (5) ページ: 283-292
  • DOI: 10.1267/ahc.12012
  • 査読あり
• [学会発表] 柱状粒子ハイドロキシアパタイトの血清蛋白親和性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池田通, 立川絵里, 上高原理暢, 柴田恭明, 横井太史, 井奥洪二
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20131125-26
• [学会発表] セラミックの微小構造と生体反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田 通,立川絵里,権田芳範,上高原理暢,奥田貴俊,柴田恭明,米澤郁穗,黒澤 尚,金子和夫,井奥洪二
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会シンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20121126-27
  • 招待講演
• [学会発表] Integration between apatite ceramics and bones (2012)
  • 著者名/発表者名: Ioku K, Kamitakahara M, Ikeda T
  • 学会等名: The 12th Asian Bio Ceramics Symposium
  • 発表場所: Tainan, Taiwan
  • 年月日: 20121118-21
  • 招待講演
• [学会発表] Ceramic Functional Biomaterials for Regenerative Medicine (2012)
  • 著者名/発表者名: Ioku K, Kamitakahara M, Ikeda T
  • 学会等名: Int. Conf. Traditional and Advanced Ceramics 2012 (ICTA2012)
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20120822-25
  • 招待講演
• [学会発表] 柱状粒子ハイドロキシアパタイトに吸着する血清蛋白と破骨細胞維持能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田通, 立川絵里, 柴田恭明, 上高原理暢, 井奥洪二
  • 学会等名: 第30回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120719-21
• [学会発表] Functional biomaterials for bone regeneration (2012)
  • 著者名/発表者名: Ioku K, Kamitakahara M, Ikeda T
  • 学会等名: IUMRS Int. Conf. Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM 2012)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] 卵巣摘出ラットで生理的骨再生を促す柱状粒子β-リン酸三カルシウム (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田通, 立川絵里, 権田芳範, 柴田恭明, 米澤郁穗, 上高原理暢, 井奥洪二
  • 学会等名: 第29回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110728-30
• [学会発表] Preparation and characterization of granules composed of rod-shaped β-tricalcium phosphate particles (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujii R, Kamitakahara M, Watanabe N, Ikeda T, Ioku K
  • 学会等名: 15th International Metallurgy & Materials Congress
  • 発表場所: Istanbul, Turky
  • 年月日: 20101111-13
• [学会発表] Calcium-deficient Hydroxyapatite for Metabolism of Subsequently Formed Bone Tissue (2010)
  • 著者名/発表者名: Ioku K, Kamitakahara M, Ikeda T
  • 学会等名: 5th Forum on New Materials, Int. Conf. Modern Materials & Technologies (CIMTEC 2010)
  • 発表場所: Montecatini Terme, Tuscany, Italy
  • 年月日: 20100613-18
  • 招待講演