ＴＮＦ－αによる破骨細胞形成における骨細胞の作用について

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24593075
• 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(研究院), 准教授 (60295087)
• 研究分担者: 山本 照子 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (00127250) ; 竹下 信郎 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50431515) ; 清流 正弘 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (80510023)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 破骨細胞 / 骨細胞 / TNF / サイトカイン

研究実績の概要

破骨細胞分化の必須誘導因子として骨芽細胞が発現するRANKLが発見され、破骨細胞の分化・活性化機構の解明が進歩した。また、近年、同じように炎症性のサイトカインであるTNF-αでも破骨細胞が誘導されることがわかった。このことから一般的に骨のリモデリングを含む生理的骨吸収は、RANKLが主に働いており、リウマチや感染などによる病的骨吸収は、TNF-αが主に働いているものだと考えられている。それらのことよりTNF-αでの破骨細胞形成のメカニズムの解明することは、重要な課題となっている。本研究では、破骨細胞形成に関与している細胞である骨細胞のin vivoでのTNF-αによる破骨細胞形成への関与を検討しそのメカニズムを解明することを目的として研究を開始した。まず、骨細胞の単離から行った。マウス頭蓋骨より、軟組織を取り除いた後、コラゲナーゼ等で酵素処理を行い、骨表面の細胞を取り除いた骨を調整し、その後キレート剤を用いて脱灰することにより純度の高い骨細胞の単離を試みた。マウス頭蓋骨より、軟組織を取り除いた後、コラゲナーゼ等で酵素処理を行い、骨表面の細胞を取り除いた骨を調整し、その後キレート剤を用いて脱灰することにより純度の高い骨細胞の単離を試みた。それぞれのフラクションで骨細胞特異的因子であるDMP-1をリアルタイムPCRにて解析したところ、作用５回目のフラクションに骨細胞は多く含まれている事がわかった。このフラクションをα-MEM 200μl培養液中でTNF-αを作用させ、細胞を回収し、Total RNAを精製し、破骨細胞分化関連因子を解析した。

研究成果

• [雑誌論文] Muramyl dipeptide enhances lipopolysaccharide-induced osteoclast formation and bone resorption through increased RANKL expression in stromal cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishida M, Kitaura H, Kimura K, Sugisawa H, Aonuma T, Takada H, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: J. Immunol. Res. 巻: 1 ページ: ID 132765
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] IL-12 Inhibits Lipopolysaccharide Stimulated Osteoclastogenesis in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshimatsu, M., Kitaura, H., Fujimura, Y., Kohara, H., Morita, Y., Yoshida, N
  • 雑誌名: J. Immunol. Res. 巻: 1 ページ: ID 214878
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intra-articular administration of an antibody against CFS-1 receptor reduces pain-related behaviors and inflammation in CFA-induced knee arthritis. (2015)
  • 著者名/発表者名: lvarado-Vazquez PA., Morado-Urbina CE., Castaneda-Corral G., Acosta-Gonzalez RI., Kitaura, H., Kimura, K., Takano-Yamamoto T., Jimanez-Andrade JM
  • 雑誌名: Neurosci. Lett. 巻: 584 ページ: 39-44
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2014.09.053.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Interleukin-4 on orthodontic tooth movement and associated root resorption. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hakami ZW., Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Sugisawa, H., Ida, H., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Eur J Orthod. 巻: 37 ページ: 87-94
  • DOI: 10.1093/ejo/cju016.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between sleep bruxism and sleep respiratory events in patients with obstructive sleep apnea syndrome. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hosoya H., Kitaura H., Hashimoto T., Ito M., Kinbara M., Deguchi T., Irokawa T., Ohisa N., Ogawa H., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Sleep Breath. 巻: 18 ページ: 837-844
  • DOI: 10.1007/s11325-014-0953-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lectin histochemistry of palatine glands in the developing rat. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hakami ZW., Kitaura, H., Honma, S., Wakisaka, S., Takano-Yamamoto T: Lectin histochemistry of palatine glands in the developing rat.
  • 雑誌名: Acta Histochemica. 巻: 116 ページ: 596-605
  • DOI: 10.1016/j.acthis.2013.11.002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compressive force-produced CCN2 induces osteocyte apoptosis through ERK1/2 pathway. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshi, K.,Kawaki H., Takahashi I., Takeshita, N., Seiryu M., Murshid SA., Masuda T., Masuda T., Anada T., Kato R., Kitaura H., Suzuki O., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: J. Bone Miner. Res. 巻: 29 ページ: 1244-1257
  • DOI: 10.1002/jbmr.2115.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combination of tumor necrosis factor α and interleukin 6 induces osteoclast-like cells with bone-resorption activity both in vitro and in vivo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokota, K., Sato, K., Miyazaki, T., Kitaura, H., Kayama, H., Miyoshi, F., Araki, Y., Akiyama, Y., Takeda, K., Mimura, T
  • 雑誌名: Arthritis Rheum. 巻: 66 ページ: 121-129
  • DOI: 10.1002/art.38218.
  • 査読あり
• [雑誌論文] An anti-c-Fms antibody inhibits osteoclastogenesis in a mouse periodontitis model. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, K., Kitaura, H., Fujii, T., Ishida, M., Hakami ZW., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Oral Diseases. 巻: 20 ページ: 319-324
  • DOI: 10.1111/odi.12117.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of cytokines on osteoclast formation and bone resorption during mechanical force loading of the periodontal membrane. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Sugisawa, H., Kohara H., Yoshimatsu M., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: ScientificWorldJournal 巻: 2014 ページ: ID 617032
  • DOI: 10.1155/2014/617032.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histochemical Characteristics of Glycoproteins during Rat Palatine Gland Development. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hakami Z., Kitaura, H., Honma, S., Wakisaka, S., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Interface Oral Health Science 2014 巻: 1 ページ: 183-192
  • DOI: 10.1007/978-4-431-55192-8_15
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] The role of Th1 cytokines on mechanical loading-induced osteoclastogenesis and bone resorption. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitaura, H., Kimura, K., Ishida, M., Hakami Z., Sugisawa, H., Saeed J., Kohara H., Yoshimatsu M., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Interface Oral Health Science 2014 巻: 1 ページ: 269-279
  • DOI: 10.1007/978-4-431-55192-8_23
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of macrophage colony-stimulating factor receptor c-Fms antibody on lipopolysaccharide-induced pathological osteoclastogenesis and bone resorption. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, K., Kitaura, H., Ishida, M., Hakami Z., Saeed J., Sugisawa, H., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Interface Oral Health Science 2014 巻: 1 ページ: 259-267
  • DOI: 10.1007/978-4-431-55192-8_22
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 東北大学矯正歯科における長期咬合管理について (2014)
  • 著者名/発表者名: 北浦英樹、山本照子
  • 雑誌名: 東北矯正歯科学会雑誌 巻: 22 ページ: 51-55
• [学会発表] Analysis of effect of IL-4 on mechanical loading-induced osteoclast formation and bone resorption. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Hakami Z., Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T.
  • 学会等名: The 62nd Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research,
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] Analysis of the corrosion resistance of titanium nitride coating on orthodontic wires. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugisawa H., Kitaura H., Ueda K., Kimura K., Ishida M., Takano-Yamamoto T.
  • 学会等名: The 62nd Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research,
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] Effect of muramyl dipeptide on LPS-induced osteoclast formation and bone resorption. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishida M, Kitaura H, Kimura K, Sugisawa H, Aonuma T, Takada H, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: The 62nd Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research,
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] 矯正学的歯の移動におけるIL-4の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北浦英樹、ザキウェリハカミ、木村桂介、石田匡彦、杉澤晴紀、井田裕人、ジャファリサイード、山本照子
  • 学会等名: 第73回日本矯正歯科学会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [学会発表] LPSが引き起こす破骨細胞形成および骨吸収に対するMDPの作用の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石田匡彦、北浦英樹、木村桂介、ザキウェリハカミ、杉澤晴紀、ジャファリサイード、高田春比古、山本照子
  • 学会等名: 第73回日本矯正歯科学会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [学会発表] 前頭面からみた咬合平面傾斜が生活の質、顎機能の問題および顎顔面非対称に対する認識に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒木毅、北浦英樹、出口徹、小林考敬、小原紀明、山本照子
  • 学会等名: 第73回日本矯正歯科学会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [学会発表] Effect of IL-4 on mechanical loading-induced osteoclastogenesis and bone resorption. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Hakami Z., Kimura K, Ishida M, Saeed J, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: The 36th Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research.
  • 発表場所: Houston, U.S.A.
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-15
• [学会発表] Muramyl dipeptide enhances Lipopolysaccharide-induced osteoclast formation and bone resorption by enhance of RANKL expression. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishida M, Kitaura H, Kimura K, Saeed J, Sugisawa H, Takada H., Takano-Yamamoto T.
  • 学会等名: The 36th Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research.
  • 発表場所: Houston, U.S.A.
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-15
• [学会発表] The corrosion resistance of Titanium Nitride (TiN) plating on an orthodontic wires. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugisawa H., Kitaura H., Ueda K., Kimura K., Ishida M., Saeed J., Ochi Y, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: 9th International Workshop on Biomaterials in Interface Science. Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2014
  • 発表場所: Miyagi
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-27
• [学会発表] LPS誘導病的骨吸収に対するMDPの作用の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石田匡彦、北浦英樹、木村桂介、杉澤晴紀、山本照子
  • 学会等名: 第32回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [学会発表] Macrophage colony-stimulating factor中和による機械的荷重により誘導される破骨細胞形成および破歯細胞形成に対する抑制効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北浦英樹、木村桂介、石田匡彦、ハカミ ザキ、サイード ジャファリ、杉澤 晴紀、小原悠、吉松昌子、山本照子
  • 学会等名: 第53回日本生体医工学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-06-24 – 2014-06-26
• [学会発表] 圧縮力負荷に伴い骨細胞より産生されたCCN2はERK1/2経路を介しアポトーシスを誘導する (2014)
  • 著者名/発表者名: 星健治、川木晴美、高橋一郎、竹下信郎、清流正弘、Sakhr A Murshid、益田泰輔、穴田貴久、加藤龍史、北浦英樹、鈴木治、山本照子
  • 学会等名: 第53回日本生体医工学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-06-24 – 2014-06-26
• [学会発表] 東北大学矯正歯科における長期咬合管理について. (2014)
  • 著者名/発表者名: 北浦英樹
  • 学会等名: 第30回東北矯正歯科学会大会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 2014-05-24 – 2014-05-25
  • 招待講演
• [学会発表] Compressive force-produced CCN2 induces osteocyte apoptosis through ERK1/2 pathway. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshi, K.,Kawaki H., Takahashi I., Takeshita, N., Seiryu M., Murshid SA., Masuda T., Anada T., Kato R., Kitaura H., Suzuki O., Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: ISMB 2014
  • 発表場所: Okayama
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-23
• [図書] 歯根吸収の生物学的メカニズムと制御について 臨床家のための矯正YEARSBOOK2014 原点回帰 -矯正の未来を見据えて- (2014)
  • 著者名/発表者名: 北浦英樹、山本照子、他
  • 総ページ数: 186(160-161)
  • 出版者: クインテッセンス出版