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2014 年度 実績報告書

Wnt5aを基盤にした歯槽骨ー骨代謝回転制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25293423
研究機関松本歯科大学

研究代表者

小林 泰浩  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (20264252)

研究分担者 平賀 徹  松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (70322170)
高橋 直之  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (90119222)
山下 照仁  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 准教授 (90302893)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードWnt5a / 骨代謝回転
研究実績の概要

Wnt5aが骨代謝回転を維持する分子基盤は明らかでない。そこで本申請課題ではWnt5aがどのような分子を介して骨代謝回転を制御するかを明らかにし、Wnt5aによる骨代謝回転制御機構の分子基盤を確立する。
1.破骨細胞特異的Wnt5acKOマウスの解析:Wnt5acKOの大腿骨の骨形態計測を行った。その結果、Wnt5acKOの大腿骨では骨梁あたりの破骨細胞数に変化が認められなかった。一方、骨梁当たりの骨芽細胞数はWnt5acKOで、有為に減少した。さらに、骨形成速度もWnt5acKOで有為に減少した。これらの結果は、破骨細胞から分泌するWnt5aが骨形成を調節する可能性を示している。
2.加齢に伴うWnt阻害因子の発現変化の解析:加齢に伴うWnt阻害因子の発現変化を解析する過程で、関節炎を誘導したマウスの関節骨では、Dkk1とSfrp4の発現が顕著に増加することが明らかになった。また対照マウスの関節骨では、Sfrp5の発現が高いのに対し、関節炎マウスの関節骨では、著明に減少した。
3.5-FU投与による脂肪髄マウスの解析:Sfrp5は脂肪細胞から分泌することが報告されている。Sfrp5が脂肪細胞で発現するかを検討した。ST2細胞を骨芽細胞あるいは脂肪細胞へ分化させたときのSfrp5の発現をリアルタイムPCR法で検討した。Sfrp5は、脂肪細胞への分化に伴い著明に発現した。
4.OPG-KOおよび野生型マウスにビスホスホネートあるいは抗RANKL抗体を投与した際のsclerostinの発現解析:リアルタイムPCR法を用いて、OPG-KOマウスの大腿骨におけるsclerostinの発現を検討した。野生型マウスに比べ、OPG-KOマウスではsclerostinの発現が顕著に低下した。OPG-KOマウスに抗RANKL抗体を投与し、破骨細胞分化を抑制すると、低下したsclerostinの発現が回復した。この結果は、骨吸収がsclerostinの発現を抑制する可能性を示している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成26年度は、1.破骨細胞特異的Wnt5acKOマウスの解析、2.加齢に伴うWnt阻害因子の発現変化の解析、3. 5-FU投与による脂肪髄マウスの解析、4.OPG-KOおよび野生型マウスにビスホスホネートあるいは抗RANKL抗体を投与した際のsclerostinの発現解析を計画した。概ね順調に計画が進行していると思われる。3については、5-FU投与による脂肪髄の誘導より、Sfrp5遺伝子欠損マウスの解析がより生理的と考えられた。したがって、この項目は、計画より若干遅れている。

今後の研究の推進方策

進行が遅れている5-FU投与マウスの解析より、Sfrp5遺伝子欠損マウスがより生理的であると考えられるので、Sfrp5マウスの解析を優先させて行う。残りの4項目に関しては、このまま計画どおり進める。

次年度使用額が生じた理由

リコンビナントタンパク質がメーカーのキャンペーンにより、当初の計画よりも安く購入できたため、未使用額を生じた。しかし、2638円と小額であり、計画の進行になんら支障はなかった。

次年度使用額の使用計画

物品費として使用する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件)

  • [雑誌論文] DNA methyltransferase 3a regulates osteoclast differentiation by coupling to an S-adenosylmethionine-producing metabolic pathway.2015

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa K, Iwamoto Y, Kobayashi Y, Katsuoka F, Kawaguchi S, Tsujita T, Nakamura T, Kato S, Yamamoto M, Takayanagi H, Ishii M.
    • 雑誌名

      Nature Medcine

      巻: 21 ページ: 281-287

    • DOI

      10.1038/nm.3774

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of mRNA influences osteoporotic bone mass via CNOT3.2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe C, Morita M, Hayata T, Nakamoto T, Kikuguchi C, Li X, Kobayashi Y, Takahashi N, Notomi T, Moriyama K, Yamamoto T, Ezura Y, Noda M.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 111 ページ: 2692-2697

    • DOI

      10.1073/pnas.1316932111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arctigenin inhibits osteoclast differentiation and function by suppressing both calcineurin-dependent and osteoblastic cell-dependent NFATc1 pathways.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T, Uehara S, Udagawa N, Li F, Kadota S, Esumi H, Kobayashi Y, Takahashi N
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 ページ: e85878

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0085878

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noncanonical Wnt5a enhances Wnt/β-catenin signaling during osteoblastogenesis.2014

    • 著者名/発表者名
      Okamoto M, Udagawa N, Uehara S, Maeda K, Yamashita T, Nakamichi Y, Kato H, Saito N, Minami Y, Takahashi N, Kobayashi Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 4 ページ: 4493

    • DOI

      10.1038/srep04493.

    • 査読あり / 謝辞記載あり

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公開日: 2016-06-01  

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