重力ベクトル・パラメータ変化を駆使した新たな骨代謝機構の解明- 公募研究 2018-2019

  1. A01 小椋
  2. A01 高橋(秀)
  3. A01 高橋(智)
  4. A01 道上
  5. A01 檜井
  6. A01 湊元
  7. A01 二川
  8. A01 茶谷
  9. A01 川上
  10. A01 秋山
  11. A01 冨田
  1. A02 篠原
  2. A02 三枝
  3. A02 前川
  4. A02 安部
  5. A02 大神
  6. A02 河野
  7. A02 高野
  1. A03 鈴木
  2. A03 中村
  3. A03 原田
  4. A03 小林
  5. A03 宮本
  6. A03 舟山
  7. A03 柿沼
  1. B01 ラザルス
  2. B01 加藤
  3. B01 國枝
  4. B01 北宅
  5. B01 沢野
研究課題名 重力ベクトル・パラメータ変化を駆使した新たな骨代謝機構の解明
研究代表者
茶谷 昌宏
連携研究者
  • 高見 正道
    昭和大学 歯学部歯科薬理学講座・教授
  • 工藤 明
    昭和大学 歯学部歯科薬理学講座・客員教授
    東京工業大学 ものつくり教育研究支援センター・特命教授

もし地球の重力が2倍、あるいは半分の大きさだったら生体にどのような変化がみられるだろうか。生物が現在獲得している骨格系、筋系、神経系、循環系と全く同じシステムになるだろうか。おそらく答えは "No" で、生物はそれぞれの重力環境に対応した独自のシステムを得るはずである。そう、H.G. ウェルズが想像した火星人のように。

骨は重力環境で体を支持し運動を可能にする組織である。骨は重力環境に適応した複雑な立体構造を成すことから、骨を作る骨芽細胞と骨を溶かす破骨細胞が重力を感知せずに構築しているとは考えにくい。しかし細胞の重力感知機構については未だ詳細がわかっていない。

宇宙空間すなわち微小重力状態になると骨量が減少することから、重力は骨代謝の制御に関わる一つの重要な要素であると考えられる。我々はメダカを用いた2度の宇宙実験を通して、重力変化に対する破骨と造骨の作用を解析し、微小重力環境では破骨細胞は活性化しており、ストレス応答として知られるGR(グルココルチコイド受容体)のシグナル伝達の一部が上昇していることを見出した(Chatani M et al, Sci Rep 2015, Chatani M et al, Sci Rep 2016)。これら宇宙実験で得られた結果を基盤とし、地上では加重力実験、クリノスタットによる模擬微小重力実験等を行う。そして重力が骨格、骨組織、細胞レベルにおいてどのような役割を担っているのかを解析し、骨代謝における重力作用を明らかにする。

図. 細胞は重力をどのように感知しているのだろうか