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2015 年度 実績報告書

メダカ体内で生きたまま視る造骨・破骨の相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 25670788
研究機関東京工業大学

研究代表者

工藤 明  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (70178002)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード骨芽細胞 / 破骨細胞 / 骨折修復 / OPG / メダカ / 咽頭歯骨 / トランスジェニック / ノックアウトメダカ
研究実績の概要

これまで造骨細胞と破骨細胞の分化メカニズムはin-vitroで実験され、ノックアウトマウスの作成によりその機能が決定された。一方、骨形成研究の最も興味深い現象、古い骨と新しい骨はどのように見分けるのか?破骨細胞と造骨細胞の細胞間相互作用は存在するのか?破骨前駆細胞はどのようにして骨吸収する場を見つけるのか?などの疑問には答えられないできた。その理由は生きたまま、生理的な条件で骨の細胞を見るのは難しいことにある。私達はこれらの疑問に答える一つのモデル動物としてメダカの骨形成のシステムを検討し、造骨細胞と破骨細胞に発現している遺伝子群や細胞形態が哺乳類と同じであること。またメダカにもリモデリングする部位が存在し、さらに骨折修復のモデルも作成できたことによって、メダカを用い生きたままの細胞を追跡することにより、上記の疑問解明の端緒になることが期待できるようになった。さらにメダカ稚魚を用いることにより、造骨と破骨の全身像を見ることができ、これまでのマウスのような局所の動態ではなく、全身における細胞動態を観察し、骨代謝の全体像を解析できるようになった。その結果、破骨細胞特異的なノックアウトメダカと骨の細胞特異的に発現するトランスジェニックメダカを駆使し、以下の項目についてin-vivo骨代謝研究によって明らかにした。1.骨発生における骨モデリング機構における破骨細胞の関与をRANKLとOPGノックアウトメダカの解析により解明した。その結果、OPGが破骨細胞の動態の決定に大きく寄与していた。。2.骨折モデルにおける骨修復において、骨芽細胞のプロジェニターの移動と分化機構の解明。骨折修復に」おいて、TGF-beta2が骨芽細胞の移動に必須の因子として同定された。3.咽頭歯骨における骨芽―破骨細胞の相互作用の解明。骨芽細胞の因子が破骨細胞維持に機能していた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Osteoblast and osteoclast behaviors in the turnover of attachment bones during medaka tooth replacement.2016

    • 著者名/発表者名
      Mantoku, A., Chatani, M., Aono, K., Inohaya, K. and Kudo, A.
    • 雑誌名

      Dev. Biol.

      巻: 409 ページ: 370-381

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2015.12.002.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] TGFbeta-2 signaling is essential for osteoblast migration and differentiation during fracture healing in medaka fish2016

    • 著者名/発表者名
      Takeyama, K., Chatani, M., Inohaya, K. and Kudo, A.
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 86 ページ: 68-78

    • DOI

      10.1016/j.bone.2016.03.001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proliferation following tetraploidization regulates the size and number of erythrocytes in the blood flow during medaka development, as revealed by the abnormal karyotype of erythrocytes in the medaka TFDP1 mutant.2015

    • 著者名/発表者名
      Taimatsu, K., Takubo, K., Maruyama, K., Suda, T. and Kudo, A.
    • 雑誌名

      Dev. Dyn.

      巻: 244 ページ: 651-668

    • DOI

      10.1002/DVDY.24259

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microgravity promotes osteoclast activity in medaka fish reared at the international space station2015

    • 著者名/発表者名
      Chatani, M., Mantoku, A., Takeyama, K., Abduweli,D., Sugamori, Y., Aoki, K., Ohya, K., Suzuki, H., Uchida, S., Sakimura, T., Kono, Y., Tanigaki, F., Shirakawa, M., Takano, Y. and Kudo, A.
    • 雑誌名

      Sci. Rep

      巻: 5 ページ: 14172

    • DOI

      10.1038/srep14172

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Medaka Osteoclast in ISS.2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Kudo
    • 学会等名
      12th Japan-Korea joint seminar on space environment utilization
    • 発表場所
      Yonsei University International Campus, Songdo, Incheon, South Korea
    • 年月日
      2015-10-20 – 2015-10-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] RANKL/OPG double deficient medaka unveils the decision system for the bone resorption site in a whole-body.2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Chatani, Yoshiro Takano, Takeshi Todo, Akira Kudo
    • 学会等名
      the ASBMR 2015 Annual Meeting
    • 発表場所
      Seattle, WA, USA
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Early response to microgravity in the analysis of whole transcriptome and live imaging.2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Chatani, Akiko Mantoku, Kazuhiro Takeyama, Hiroya Morimoto, Takehiko Ito, Naoki Tanigawa, Koji Kubota, Hiromi Suzuki, Satoko Uchida, Japan; Fumiaki Tanigaki, Masaki Shirakawa, Yoshiro Takano, Akira Kudo
    • 学会等名
      the ASBMR 2015 Annual Meeting
    • 発表場所
      Seattle, WA, USA
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Microgravity enhances osteoclast activity revealed by 2 months-rearing of medaka fish in ISS2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Chatani, Akiko Mantoku, Kazuhiro Takeyama, Dawud Abduweri, Kazuhiro Aoki, Yasutaka Sugamori, Keiichi Ohya, Satoko Uchida, Hiromi Suzuki, Toru Sakimura, Yasushi Kono, Fumiaki Tanigaki, Masaki Shirakawa, Yoshiro Takano and Akira Kudo
    • 学会等名
      ISSR&D Conference 2015
    • 発表場所
      Marriot Copley Place, Boston, MA, USA
    • 年月日
      2015-07-07 – 2015-07-09
    • 国際学会
  • [学会発表] TGFbeta signaling activated by MMP2 is essential for bone fracture healing2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Takeyama, Masahiro Chatani, Akira Kudo
    • 学会等名
      9th European Zebrafish Meeting
    • 発表場所
      Oslo, Norway
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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