Phytoestrogensによる骨芽細胞活性化機構の解明と骨粗鬆症予防への応用

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26460794
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 西條 清史 金沢大学, 医学系, 教授 (00178469)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: マウス骨芽細胞MC3T3E1 / vitamin K2 / estrogen / genistein / sonic hedgehog(SHH) / patched(PTC) / 骨粗鬆症 / QOL

研究実績の概要

1. マウス骨芽細胞MC3T3E1 cellにPhytoestrogensのひとつであるestrogen, genisteinそして骨粗鬆症の治療薬のひとつであるvitamin K2を投与し、予めarray解析により抽出していた遺伝子群を用いてrealtime PCRにより定量的解析を行なった。genisteinとvitaminK2による発現量変化は、genisteinの単独作用はvitaminK2より少なかった。しかし、vitaminK2とgenisteinを同時に投与した場合はestrogenと同程度の発現量が確認された。

2. zebrafishとマウスのsonic hedgehog(SHH)/ patched(PTC) promoterのreporter constructを作成し、マウス骨芽細胞MC3T3E1 cellsにtransfectionし蛍光観察を行なった。蛍光の発光が観測されたので、外来刺激の影響を測定をし始めている。

genisteinは骨代謝きわめて有効であるにもかかわらず、同時に細胞障害が報告されており、その有効性は他のvitaminsとの相互関係は今まで知られていなかった。この作用を明らかにすることは骨粗鬆症の予防と患者のQOLの改善につながり、高齢社会において大変重要である。

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

骨芽細胞の培養とvitaminsの作用の相互関係の解析が困難で、予想以上にvitaminsを作用させることが困難であった。

今後の研究の推進方策

realtime PCRの結果により抽出した遺伝子群により、蛋白の機能解析と免疫染色を行なう。
骨芽細胞機能維持に最も防衛的に働くようなPhytoestrogens/vitaminsの量・組み合わせを明らかにし、Phytoestrogens/vitaminsを卵巣除去マウスへ投与し、骨形成マーカー、骨代謝マーカー、骨量の測定を行いin vivoでの効果・安全性を確認する。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamic CCAAT/Enhancer Binding Protein–Associated Changes of DNA Methylation in the Angiotensinogen Gene (2014)
  • 著者名/発表者名: Fen Wang, Masashi Demura, Yuan Cheng, Aoshuang Zhu, Shigehiro Karashima, Takashi Yoneda, Yoshiki Demura, Yuji Maeda, Mikio Namiki, Katsuhiko Ono, Yasuhiro Nakamura, Hironobu Sasano, Tadayuki Akagi, Masakazu Yamagishi, Kiyofumi Saijoh, Yoshiyu Takeda
  • 雑誌名: Hypertension. 巻: 63(2) ページ: 281-288
  • DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.113.02303.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of serine protease inhibitor Kazal type-5 (SPINK5) gene expression in the keratinocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Le NA1, Katsuyama M, Demura M, Tanii H, Katsuyama H, Saijoh K.
  • 雑誌名: Environ Health Prev Med. 巻: 19(4) ページ: 307-313
  • DOI: 10.1007/s12199-014-0393-7.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exacerbation of daily cough and allergic symptoms in adult patients with chronic cough by Asian Dust: A hospital-based study in Kanazawa (2014)
  • 著者名/発表者名: Higashi T, Kambayashi Y , Ohkura N , Fujimura M, Nakanishi S, Yoshizaki T, Saijoh K , Hayakawa K, Kobayashi F , Michigami Y, Hitomi Y, Nakamura H
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 97 ページ: 537-543
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of Asian dust on daily cough occurrence in patients with chronic cough: a panel study (2014)
  • 著者名/発表者名: Higashi T, Kambayashi Y , Ohkura N , Fujimura M, Nakai S, Honda Y, Saijoh K , Hayakawa K, Kobayashi F , Michigami Y, Olando AE , Hitomi Y, Nakamura H
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 92 ページ: 506-513
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Asian dust (kosa) in allergic diseases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Higashi T, Kambayashi Y, Fujimura M, Ohkura N, Yoshizaki T, Nakanishi S, Saijoh K, Hayakawa K, Kobayashi F, Michigami Y, Hitomi Y, Nakamura H.
  • 雑誌名: Earozoru Kenkyu (in Japanese) 巻: 29(S1) ページ: 212-217
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] SOINK5 Expression in Keratinocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Katsuyama, N.A. Le, M. Demura, H. Tanii, Y. Ota, H. Katsuyama, and K. Saijoh.
  • 学会等名: EB 2015
  • 発表場所: Boston Convention and Exhibition Center
  • 年月日: 2015-03-28 – 2015-04-01
• [学会発表] Effect of vitamin K2 on trabecular bone mass in senescence-accelerated mice P6 (SAMP6) with water-immersion restraint stress (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Katsuyama, S. Fushimi, K.Yamane, M. Tomita, Y.Watanabe, T. Okuyama, M, Katsuyama, S.R.Rahayu, and K. Saijoh.
  • 学会等名: EB 2014
  • 発表場所: San Diego Convention Center
  • 年月日: 2014-04-26 – 2014-04-30