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2015 年度 実施状況報告書

α1-アドレナリン受容体を介した骨形成機構の分子薬理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26462827
研究機関愛知学院大学

研究代表者

戸苅 彰史  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (80126325)

研究分担者 平居 貴生  愛知学院大学, 歯学部, 講師 (80389072)
友寄 大介 (兒玉大介)  愛知学院大学, 歯学部, 講師 (40549979)
浜村 和紀  愛知学院大学, 歯学部, 講師 (00422767)
近藤 久貴  愛知学院大学, 歯学部, 講師 (40469002)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードα1-アドレナリン受容体 / 骨代謝 / 骨芽細胞 / 時計遺伝子
研究実績の概要

本研究では骨組織におけるα1-アドレナリン受容体シグナルの生理的役割および受容体シグナルについて解析しており、昨年はin vivoおよびin vitro実験により、骨代謝はα1-アドレナリン受容体シグナルを介して負に制御され、その機序の一部には骨形成の抑制作用に基づいている可能性が示された。本年度は、さらなる解析に加え、骨芽細胞におけるα1-アドレナリン受容体シグナルについて詳細に検討した。
骨芽細胞様細胞株MC3T3E1にα1アドレナリン受容体作動薬であるフェニレフリン処理後、マイクロアレイ解析を用いて遺伝子変動の探索を行った結果、転写因子CCAAT/enhancer binding protein delta(Cebpd)mRNAの発現量が有意に増加することを見出した。そこで、骨芽細胞におけるCebpdの機能解析を目的として、MC3T3E1細胞のCebpd安定過剰発現株を作製したところ、Cebpd安定過剰発現株では対照細胞群に比べて、BrdUの取り込み能が有意に増加することを認めた。また、選択的α1アドレナリン受容体阻害剤であるプラジゾン(0.01、0.03mg/kg/日)を14日間腹腔内投与したマウスにおける大腿骨遠位部で海綿骨量(BV/TV)の有意な減少が見られ、骨組織におけるCebpdの有意な発現低下も認められた。
これらの結果より、骨芽細胞におけるα1アドレナリン受容体シグナルによって発現するCebpdが骨量制御に関与している可能性が示唆された。今年度はこれらの知見を加えて、α1-アドレナリン受容体シグナルにより骨代謝が負に制御され、その機序の一部には骨形成の抑制作用に基づいていることを示した前年度のin vivoおよびin vitro実験の成果を論文として公表した。

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27度の計画はおおむね順調に進展した。すなわち、前年度の研究成果に更なる解析結果を加え、α1B-アドレナリン受容体欠損マウスにおける骨代謝機能の解析および骨芽細胞におけるα1B-アドレナリン受容体シグナルの機能解析に関する論文を公表することが出来た。また、交感神経亢進時におけるα1B-アドレナリン受容体欠損マウスの骨代謝能の解析も順調に進展している。

今後の研究の推進方策

研究計画調書に記載した様に、平成28年度は前年度に引き続き、交感神経亢進時におけるα1B-アドレナリン受容体欠損マウスの骨代謝の解析を行なう。すなわち、α1B-アドレナリン受容体欠損マウスにおける交感神経亢進時(実験的歯の移動や尾部懸垂による)の骨代謝を解析し、α1B-アドレナリン受容体を介した骨形成の実体及およびシグナル伝達機構を明らかにする。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] α1B-Adrenoceptor signaling regulates bone formation through the up-regulation of CCAAT/enhancer-binding protein δ expression in osteoblasts.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K, Hirai T, Kodama D, Kondo H, Hamamura K, Togari A
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology

      巻: 173 ページ: 1058-1069

    • DOI

      10.1111/bph.13418

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] α1B-adrenergic receptor signaling controls circadian expression of Tnfrsf11b gene by regulating clock genes in osteoblasts.2015

    • 著者名/発表者名
      Hirai T, Tanaka K, Togari A
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 4 ページ: 1400-1409

    • DOI

      10.1242/bio.012617

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulation of osteoblast differentiation and bone mass by 5-HT2A receptor signaling in mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K, Hirai T, Ishibashi Y, Izumo N, Togari A
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmacology

      巻: 762 ページ: 150-157

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2015.05.048

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] α1B-adrenergic receptor signaling controls circadian expression of the osteoprotegerin by regulating clock genes in osteoblasts.2015

    • 著者名/発表者名
      平居貴生,田中健二郎,戸苅彰史
    • 学会等名
      第22回日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス伊藤国際学術研究センター情報学環・福武ホール(東京都文京区本郷)
    • 年月日
      2015-11-21
  • [学会発表] 骨芽細胞における時計遺伝子NFIL3/E4BP4の役割(Transcriptional factor NFIL3/E4BP4 in osteoblasts)2015

    • 著者名/発表者名
      平居貴生,田中健二郎,戸苅彰史
    • 学会等名
      第57回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市中央区代島)
    • 年月日
      2015-09-13
  • [学会発表] 交感神経系による骨形成制御にはα1B-アドレナリン受容体シグナルが関与する2015

    • 著者名/発表者名
      田中健二郎,平居貴生,戸苅彰史
    • 学会等名
      第57回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市中央区代島)
    • 年月日
      2015-09-12
  • [学会発表] α1B-アドレナリン受容体シグナルによる骨代謝制御における時計遺伝子Nfil3/E4BP4の役割2015

    • 著者名/発表者名
      平居 貴生,田中健二郎,戸苅彰史
    • 学会等名
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都新宿区西新宿)
    • 年月日
      2015-07-23
  • [学会発表] α1B-アドレナリン受容体シグナルは骨形成を制御する2015

    • 著者名/発表者名
      田中健二郎,平居貴生,戸苅彰史
    • 学会等名
      第35回日本歯科薬物療法学会学術大会
    • 発表場所
      鶴見大学 大学会館(神奈川県横浜市鶴見区豊岡町)
    • 年月日
      2015-06-21

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公開日: 2017-01-06  

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