ｐＨ調節タンパク質による硬組織形成細胞分化制御機構の解明と再生医学への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23592748
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 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: 片桐 岳信 埼玉医科大学, ゲノム医学研究センター病態生理部門, 教授 (80245802) ; 宮本 洋一 昭和大学, 歯学部口腔生化学講座, 准教授 (20295132) ; 山田 篤 昭和大学, 歯学部口腔生化学講座, 講師 (50407558)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: pH / 骨芽細胞 / 軟骨細胞 / 炭酸脱水酵素 / モノカルボン酸輸送体

研究概要

細胞のpH調節タンパク質の中でも、軟骨細胞に発現する炭酸脱水酵素9型(CA9)と骨芽細胞に発現するモノカルボン酸輸送体-1 (MCT1)の細胞分化における役割を解析した。CA9の発現はマウス成長板の増殖軟骨細胞層で高く、肥大軟骨細胞層では低かった。培養軟骨細胞でのCA9の発現抑制は肥大化分化を促進したことから、CA9は肥大化分化を抑制すると考えられた。マウス骨芽細胞におけるMCT1の発現抑制はアルカリフォスファターゼ(ALP)の発現抑制をもたらし、MCT1の基質である乳酸はALP発現を上昇させた。さらに、MCT1は骨形成因子-2刺激後のSmad1/5/8のリン酸化と核移行を正に制御した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of gene expression profile of neural crest-derived cells isolated from submandibular glands of adult mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Suzawa T, Yamada A, Yamaguchi T, Mishima K, Osumi N, Maki K, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 446 ページ: 481-486
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.02.130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanomechanical properties and molecular structures of in vitro mineralized tissues on anodically oxidized titanium surfaces (2014)
  • 著者名/発表者名: Jang IK, Tanaka R, Wurihan, Suzuki D, Shibata Y, Fujisawa N, Tanimoto Y, Ogura K, Kamijo R, Miyazaki T
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: 10 ページ: 629-637
  • DOI: 10.1016/j.nano.2013.09.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysyl oxidase like-2 reinforces unsatisfactory ossification induced by bone morphogenetic protein-2: relating nanomechanical properties and molecular changes (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibata Y, Suzuki D, Wurihan, Yamada A, Maruyama N, Fujisawa N, Kamijo R, Miyazaki T
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: 9 ページ: 1036-1047
  • DOI: 10.1016/j.nano.2013.04.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP-2 induced expression of Alx3 that is a positive regulator of osteoblast differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto T, Yamada A, Suzuki D, Aizawa R, Tsukasaki M, Yamamoto M, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8 ページ: e68774
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Downregulation of carbonic anhydrase IX promotes Col10a1 expression in chondrocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Maruyama T, Miyamoto Y, Yamamoto G, Yamada A, Yoshimura K, Suzawa T, Takami M, Akiyama T, Hoshino M, Iwasa F, Ikumi N, Tachikawa T, Mishima K, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8 ページ: e56984
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0056984
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dentin formation enhanced by synthetic octacalcium phosphate (2013)
  • 著者名/発表者名: Wang X, Suzawa T, Miyauchi T, Zhao B, Yasuhara R, Anada T, Nakamura M, Suzuki O, Kamijo R
  • 雑誌名: J. Tissue Engineering and Regenerative Medicine
  • DOI: 10.1002/term.1669
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octacalcium phosphate suppresses chondrogenic differentiation of ATDC5 cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibuya I, Yoshimura K, Miyamoto Y, Yamada A, Takami M, Suzawa T, Suzuki D, Ikumi N, Suzuki O, Kamijo R
  • 雑誌名: Cell and Tissue Research 巻: 352 ページ: 401-412
  • DOI: 10.1007/s00441-012-1548-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell adhesion signal is essentially involved in RANK expression for osteoclast differentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki A, Takami M, Miyamoto Y, Nakamaki T, Tomoyasu S, Kadono Y, Tanaka S, Inoue T, Kamijo R
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 7 ページ: e48795
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0048795
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antioxidant and osteogenic properties of anodically oxidized titanium (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwai-Yoshida M, Shibata Y, Wurihan, Suzuki D, Fujisawa N, Tanimoto Y, Kamijo R, Miyazaki T
  • 雑誌名: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 巻: 13 ページ: 230-236
  • DOI: 10.1016/j.jmbbm.2012.01.016
• [雑誌論文] Nophronectin expression is regulated by SMAD signaling in osteoblast-like MC3T3-E1 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukasaki M, Yamada A, Yoshimura K, Miyazono A, Yamamoto M, Takami M, Miyamoto Y, Morimura N, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 425 ページ: 390-392
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.07.106
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP2 differentially regulates expression of Gremlin1 and Gremlin2, negative regulators of BMP function, during osteoblast differentiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Yamada A, Funato S, Takami M, Miyamoto Y, Suzawa T, Kamijo R
  • 雑誌名: Calcified Tissue International 巻: 91 ページ: 88-96
  • DOI: 10.1007/s00223-012-9614-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] R848, a toll-like receptor 7 agonist, inhibits osteoclast differentiation but not survival or bone-resorbing function of mature osteoclasts (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto A, Takami M, Matsumoto A, Mochizuki A, Yamada T, Tachi K, Shibuya I, Nakamachi T, Shioda S, Baba K, Inoue T, Miyamoto Y, Yim M, Kamijo R
  • 雑誌名: Cytotechnology 巻: 64 ページ: 331-339
  • DOI: 10.1007/s10616-012-9442-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdc42 is required for chondrogenesis and interdigital programmed cell death during limb development (2012)
  • 著者名/発表者名: Aizawa R, Yamada A, Suzuki D, Iimura T, Kassai H, Harada T, Tsukasaki M, Yamamoto G, Tachikawa T, Nakao K, Yamamoto M, Yamaguchi A, Aiba A, Kamijo R
  • 雑誌名: Mechanisms of Development 巻: 129 ページ: 38-50
  • DOI: 10.1016/j.mod.2012.02.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shared and Distinct Functions of the Transcription Factors IRF4 and IRF8 in Myeloid Cell Development (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto M, Kato T, Hotta C, Nishiyama A, Kurotaki D, Yoshinari M, Takami M, Ichino M, Nakazawa M, Matsuyama T, Kamijo R, Kitagawa S, Ozato K, Tamura T
  • 雑誌名: PLOS ONE ページ: e25812
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025812
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of POEM, a positive regulator of osteoblast differentiation, is suppressed by TNF-α (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsukasaki M, Yamada A, Suzuki D, Aizawa R, Miyazono A, Miyamoto Y, Suzawa T, Takami M, Yoshimura K, Morimura N, Yamamoto M, Kamijo R
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 410 ページ: 766-770
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.06.048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monocarboxylate transporter-1 is involved in activation of nuclear factorκB and expression of phagocyte-type NADPH-oxidase in mouse chondrocytic ATDC5 cells exposed to interleukin-1β (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura K, Miyamoto Y, Yasuhara R, Maruyama T, Akiyama T, Yamada A, Takami M, Suzawa T, Tunawaki S, Tachikawa T, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 14744-14752
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.221259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of bone morphogenetic protein-induced ectopic bone formation by transforming growth factor b (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue T, Shintani S, Koike T, Honda Y, Suzuki O, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: Tissue Engineering 巻: 17 ページ: 597-606
  • DOI: 10.1007/s00441-010-1052-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis-derived lysine gingipain enhances osteoclast differentiation induced by tumor necrosis factor-αand interleukin-1β, but suppresses that by interleukin-17A
  • 著者名/発表者名: Akiyama T, Miyamoto Y, Yoshimura K, Yamada A, Takami M, Hoshino M, Imamura T, Maruyama T, Suzawa T, Kohda T, Tanaka K, Baba K, Kamijo R
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: (in press)
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.520510
  • 査読あり
• [学会発表] Characteristic gene expression profile of neural crest-derived cells in adult mouse tissues (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Suzawa T, Yamada A, Maki K, Kamijo R
  • 学会等名: American Society for Cell Biology, 2013 Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20131214-18
• [学会発表] Monocarboxylate transporter-1は骨芽細胞におけるアルカリホスファターゼの発現に必要である (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉村健太郎,宮本洋一,星野真理江,宮本尚,斎藤章大,船登咲映,泉田恵理,槇宏太郎,山本松男,馬場一美,上條竜太郎
  • 学会等名: 日本口腔組織培養学会設立50周年記念学術大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20131123-24
• [学会発表] デキサメタゾンは培養骨芽細胞により形成される石灰化物のリン酸含有量と硬さの向上に必要である (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮本尚,宮本洋一,柴田陽,上條竜太郎,槇宏太郎
  • 学会等名: 第72回日本矯正歯科学会大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20131007-09
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Cdc42は軟骨形成に必須の遺伝子である (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木航,山田篤,相澤怜,鈴木大,中山睦子,槇宏太郎,山本松男,馬場一美,上條竜太郎
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130921-22
• [学会発表] Cdc42 is crucial for facial and palatal development (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakayama M, Yamada A, Aizawa R, Isobe T, Suzuki D, Suzuki W, Sato Y, Aiba A, Baba K, Mishima K, Yamamoto M, Maki K, Kamijo R
  • 学会等名: 2^<nd> Meeting of the International Association for Dental Research-Asia Pacific Region
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20130821-23
• [学会発表] LPS inhibits ectopic bone formation induced by BMP-2 plus TGF-beta1 in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto A, Takami M, Miyamoto A, Tachi K, Suzawa T, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: ASBMR 2012 Annual Meeting
  • 発表場所: Minneapolis, MN, USA
  • 年月日: 20121012-15
• [学会発表] 低分子量Gタンパク質Cdc42は四肢形成における軟骨分化と肢芽指間部の細胞死に必須である (2012)
  • 著者名/発表者名: 相澤怜,山田篤,鈴木大,飯村忠浩,山本剛,山口朗,山本松男,上條竜太郎
  • 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] Monocarboxylate transporter-1はBMP-2刺激後のSmad1のリン酸化に関与することで骨芽細胞分化を正に制御する (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村健太郎,宮本洋一,星野真理江,秋山智人,塚崎雅之,山田篤,高見正道,須澤徹夫,馬場一美,上條竜太郎
  • 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] 毛包内の神経堤由来細胞による象牙芽細胞分化誘導 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森澤絵里,須澤徹夫,宮内知彦,高見正道,山田篤,宮本洋一,林竜平,西田幸二,大隅典子,馬場一美,上條竜太郎
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120612-14
• [学会発表] Cdc42は四肢形成における軟骨形成と肢芽指間域のアポトーシスを制御する (2011)
  • 著者名/発表者名: 相澤怜,山田篤,鈴木大,塚崎雅之,山本剛,飯村忠浩,山口朗,山本松男,上條竜太郎
  • 学会等名: 第53回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 20110930-1002
• [学会発表] Double stranded RNA increases bone mass in osteoporosis model mice by inhibiting osteoclastogenesis via interferon-β/STAT1 pathway (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto A, Takami M, Miyamoto Y, Yamada A, Yim M, Tamura T, Kamijo R
  • 学会等名: IOF-ANZBMR
  • 発表場所: Gold Coast, Australia
  • 年月日: 20110904-08
• [学会発表] 二本鎖RNAアナログはインターフェロンβ/STAT1経路を介して破骨細胞分化を抑制し骨粗鬆症モデル動物の骨量を増加させる (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮本阿礼,高見正道,宮本洋一,山田篤,望月文子,井上富雄,上條竜太郎
  • 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] Monocarboxylate transporter-1は骨芽細胞分化を正に制御する (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村健太郎,宮本洋一,塚崎雅之,山田篤,秋山智人,馬場一美,上條竜太郎
  • 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] 神経堤由来細胞を用いた顎顔面再建方法確立のための基礎的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小野美樹,高見正道,須澤徹夫,山田篤,宮内知彦,馬場一美,中村雅典,槇宏太郎,上條竜太郎
  • 学会等名: 第70回東京矯正歯科学会記念大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110720-21
• [学会発表] Dual effects of lysine-specific gingipain on inflammatory osteoclastogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiyama T, Miyamoto Y, Yamada A, Takami M, Yoshimura K, Yasuhara R, Tachikawa T, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: The Joint International Meeting Sponsored by The Jpn. Soc. for Interferon and Cytokine Research
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20110525-27
• [学会発表] Monocarboxylate transporter-1 is required for cell death in mouse chondrocyte-kike ATDC5 cells exposed to interleukin-1β; via late phase activation of NF-κB and expression of phagocyte-type NADPH-oxidase (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura K, Miyamoto Y, Yasuhara R, Maruyama T, Akiyama T, Yamada A, Takami M, Suzawa T, Tsunawaki S, Tachikawa T, Baba K, Kamijo R
  • 学会等名: The Joint International Meeting Sponsored by The Jpn. Soc. for Interferon and Cytokine Research
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20110525-27
• [学会発表] 毛包から純化した神経堤細胞による象牙芽細胞への分化誘導 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮内知彦,須澤徹夫,小野美樹,林竜平,西田幸二,槇宏太郎,上條竜太郎,馬場一美
  • 学会等名: 日本歯科補綴学会第120回記念学術大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20110520-22
• [図書] アインチエイジングシリーズ3骨研究最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉村健太郎,宮本洋一,上條竜太郎
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティーエス
• [図書] The New Frontiers in Research for Oral Cancer (2012)
  • 著者名/発表者名: Takami M, Miyamoto A, Matsumoto A, Mochizuki A, Tachi K, Baba K, Inoue T, Mijung Y, Shibuya I, Zhao B, Kamijo R
  • 出版者: Maruzen Planet
• [図書] 骨の再生医学・再生医療～効果的骨再生をめざして～.臨床家のための矯正イヤーブック (2011)
  • 著者名/発表者名: 上條竜太郎
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: クインテッセンス出版
• [備考] 昭和大学歯学部口腔生化学講座ホームページ
  • URL: http://www10.showa-u.ac.jp/~oralbio/