生骨組織内４Ｄイメージングを用いた骨細胞ＮＯシグナリングの解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24792281
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 石原 嘉人 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (70549881)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 歯科矯正学

研究概要

骨は，メカニカルストレスを感受し, 認識・応答することで組織としての恒常性を維持しており, その調節には3次元的な細胞間ネットワークが重要な役割をもつと考えられている。細胞内カルシウム(Ca2+)は多様な細胞機能を仲介する情報伝達物質であり，骨代謝調節を含む広範な生理機構に関与する。しかし，骨組織中での動態は，周囲の骨基質が障壁となるためこれまで不明であった。我々は，骨組織をまるごと生きた状態のままCa2+イメージングする事に成功し，メカニカルストレスに対する骨芽細胞と骨細胞の機能について報告した。

研究成果

• [雑誌論文] Oscillatory intracellular Ca^<2+> responses in living bone (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Sugawara Y, Kamioka H, Kawanabe N, Naruse K, Yamashiro T
  • 雑誌名: J Oral Biosci 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term stability of implant-anchored orthodontics in an adult patient with a Class II Division 2 malocclusion and a unilateral molar scissors-bite (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Kuroda S, Sugawara Y, Kurosaka H, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
  • 雑誌名: Am J Orthod Dentofacial Orthop 巻: 145(4) ページ: S100-113
  • DOI: 10.1016/j.ajodo.2013.07.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛍光ライブイメージングを用いた骨組織中における細胞内カルシウムオシレーションの計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石原嘉人 , 菅原康代 , 上岡寛 , 川邉紀章 , 成瀬恵治 , 山城隆
  • 雑誌名: 日本骨形態計測学会雑誌 巻: 24巻 1号 ページ: 15-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ex vivo real-time observation of Ca^<2+> signaling in living bone in response to shear stress applied on the bone surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Sugawara Y, Kamioka H, Kawanabe N, Hayano S, Balam TA, Naruse K, Yamashiro T
  • 雑誌名: Bone 巻: 53(1) ページ: 204-215
  • DOI: 10.1016/j.bone.2012.12.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indirect usage of miniscrew anchorage to intrude overerupted mandibular incisors in a Class II patient with a deep overbite (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Kuroda S, Sugawara Y, Balam TA, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
  • 雑誌名: Am J Orthod Dentofac Orthop 巻: 143(4) ページ: S113-124
  • DOI: 10.1016/j.ajodo.2012.09.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraction of the lateral incisors to treat maxillary protrusion : Quantitative evaluation of the stomatognathic functions (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Kuroda S, Sumiyoshi K, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
  • 雑誌名: Angle Orthod 巻: 83(2) ページ: 341-354
  • DOI: 10.2319/042412-343.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] The early mouse 3D osteocyte network in the presence and absence of mechanical loading (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugawara Y, Kamioka H, Ishihara Y , Fujisawa N, Kawanabe N, Yamashiro T
  • 雑誌名: Bone 巻: 52(1) ページ: 189-96
  • DOI: 10.1016/j.bone.2012.09.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gap junction-mediated communication in human periodontal ligament cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato R, Ishihara Y , Kawanabe N, Sumiyoshi K, Yoshikawa Y, Nakamura M, Imai Y, Yanagita T, Fukushima H, Kamioka H, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
  • 雑誌名: J Dent Res 巻: 92(7) ページ: 635-640
  • DOI: 10.1177/0022034513489992
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ imaging of the autonomous intracellular Ca^<2+> oscillations of osteoblasts and osteocytes in bone (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Sugawara Y, Kamioka H, Kawanabe N, Kurosaka H, Naruse K, Yamashiro T
  • 雑誌名: Bone 巻: 50(4) ページ: 842-852
  • DOI: 10.1016/j.bone.2012.01.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of heparan sulfate sulfation in dentinogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayano S, Kurosaka H, Yanagita T, Kalus I, Milz F, Ishihara Y , Islam MN, Kawanabe N, Saito M, Kamioka H, Adachi T, Dierks T, Yamashiro T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287(15) ページ: 12217-12229
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.332924
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stage-specific embryonic antigen-4 identifies human dental pulp stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawanabe N, Murata S, Fukushima H, Ishihara Y , Yanagita T, Yanagita E, Ono M, Kurosaka H, Kamioka H, Itoh T, Kuboki T, Yamashiro T
  • 雑誌名: Exp Cell Res 巻: 318(5) ページ: 453-463
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2012.01.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] SSEA-4 is a marker of human deciduous periodontal ligament stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukushima H, Kawanabe N, Murata S, Ishihara Y , Yanagita T, Balam TA, Yamashiro T
  • 雑誌名: J Dent Res 巻: 91(10) ページ: 955-60
  • DOI: 10.1177/0022034512458123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Promotion of Ccn2 expression and osteoblastic differentiation by actin polymerization, which is induced by laminar fluid flow stress (2012)
  • 著者名/発表者名: Honjo T, Kubota S, Kamioka H, Sugawara Y, Ishihara Y , Yamashiro T, Takigawa M, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: J Cell Commun Signal 巻: 6(4) ページ: 225-32
  • DOI: 10.1007/s12079-012-0177-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional improvements following orthodontic-surgical reconstruction in a patient affected by multiple maxillofacial fractures : a case report (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Kuroda S, Nishiyama A, Sasaki A, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
  • 雑誌名: Am J Orthod Dentofac Orthop 巻: 142(4) ページ: 534-535
  • DOI: 10.1016/j.ajodo.2011.02.029
  • 査読あり
• [学会発表] 骨組織中でのライブイメージングを用いた自律性細胞内カルシウムオシレーションの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石原嘉人
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-22
• [学会発表] ヒト歯根膜細胞におけるギャップ結合を介した細胞間コミュニケーションの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤龍史 , 石原嘉人 , 上岡寛 , 山本照子 , 山城隆
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-22
• [学会発表] 生きた骨組織中で起こる細胞応答のイメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 石原嘉人 , 菅原康代 , 上岡寛 , 成瀬恵治 , 山城隆
  • 学会等名: 第33回骨形態計測学会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20130704-06
• [学会発表] Ex-vivo imaging of fluid flow-induced intracellular Ca^<2+> oscillations of osteoblasts and osteocytes in bone (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Sugawara Y, Kamioka H, Kawanabe N , Yamashiro T
  • 学会等名: 89th Congress of the European orthodontic society Reykjavik
  • 発表場所: Iceland
  • 年月日: 20130626-29
• [学会発表] Ex vivo real-time observation of Ca^<2+> signaling in living bone in response to shear stress applied on the bone surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Sugawara Y, Kamioka H, Kawanabe N, Hayano S, Balam TA, Naruse K, Yamashiro T
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and the Japanese Society for Bone and Mineral Research Kobe
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20130528-0601
• [学会発表] The early mouse 3D osteocyte network in the presence and absence of mechanical loading (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugawara Y, Kamioka H, Ishihara Y , Fujisawa N, Kawanabe N, Yamashiro T
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and the Japanese Society for Bone and Mineral Research Kobe
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20130528-0601
• [学会発表] ヒト歯根膜細胞間ギャップ結合の機能性および調節機構は低酸素環境下において抑制的に調節される (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤龍史 , 石原嘉人 , 川邉紀章 , 上岡寛 , 山本照子 , 山城隆
  • 学会等名: 第31回日本骨代謝学会学術集会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20130528-0601
• [学会発表] Gap junction-mediated communication in human periodontal ligament cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato R, Ishihara Y , Kawanabe N, Sumiyoshi K, Yoshikawa Y, Nakamura M, Imai Y, Yanagita T, Fukushima H, Kamioka H, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
  • 学会等名: NIH-Tohoku Univerity- JSPS Symposium Sendai
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20130509-10
• [学会発表] 3 次元蛍光ライブイメージングで見る骨組織内の細胞応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石原嘉人
  • 学会等名: 第8回東北大学大学院歯学研究科顎口腔矯正学分野セミナー
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-05-08
• [学会発表] Stage-specific embryonic antigen-4 is a marker of human deciduous periodontal ligament stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawanabe N, Fukushima H, Murata S, Ishihara Y , Yanagita T, Balam TA, Yamashiro T
  • 学会等名: The ASBMR 34th Annual Meeting Minneapolis
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20121012-15
• [学会発表] Live imaging of fluid flow-induced Ca^<2+> signaling of osteoblasts and osteocytes in bone : implications for gap junctional intercellular communication (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Sugawara Y, Kamioka H, Kawanabe N, Naruse K, Yamashiro T
  • 学会等名: The ASBMR 34th Annual Meeting Minneapolis
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20121012-15
• [学会発表] イノシトール三リン酸は生きた骨組織中における細胞内カルシウム応答の必須因子である (2012)
  • 著者名/発表者名: 石原嘉人 , 菅原康代 , 上岡寛 , 川邉紀章 , 柳田剛士 , 住吉久美 , 山城隆
  • 学会等名: 第71回日本矯正歯科学会大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 20120926-28
• [学会発表] 電子トモグラフィー法による骨芽細胞のコラーゲン排出過程の観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 保崎留美子 , 上岡寛 , 今井裕一 , 石原嘉人 , 菅原康代 , 山城隆
  • 学会等名: 第71回日本矯正歯科学会大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 20120926-28
• [学会発表] 低酸素環境下におけるヒト歯根膜細胞間ギャップ結合の機能性および調節機構の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤龍史 , 石原嘉人 , 上岡寛 , 山本照子 , 山城隆
  • 学会等名: 第54回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 20120914-16
• [学会発表] In situ imaging of the autonomous intracellular Ca^<2+> oscillations of osteoblasts and osteocytes in bone (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishihara Y , Sugawara Y, Kamioka H, Kawanabe N, Naruse K, Yamashiro T
  • 学会等名: 1st Asia-Pacific Bone and Mineral Research Meeting with ANZBMS 22nd Annual Scientific Meeting
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 年月日: 20120902-05
• [学会発表] 生体ライブイメージングを用いた骨組織中における自律性細胞内カルシウムオシレーションの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石原嘉人 , 菅原康代 , 上岡寛 , 山城隆
  • 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] 蛍光ライブイメージングを用いた骨組織中における自律性細胞内カルシウムオシレーションの計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石原嘉人 , 菅原康代 , 上岡寛 , 川邉紀章 , 成瀬恵治 , 山城隆
  • 学会等名: 第32回骨形態計測学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20120607-09
• [図書] The BONE 特集『骨バイオイメージング』 骨細胞の機能イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 石原嘉人, 上岡寛
  • 出版者: メディカルレビュー社(in press)