骨結合性超分子による破骨細胞機能調節 -骨吸収抑制新規治療薬の開発-

骨结合超分子对破骨细胞功能的调节 -抑制骨吸收的新型治疗药物的开发-

• 批准号: 20K10064
• 负责人: 吉川 美弘
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K10064/
• 关键词: シクロデキストリン; 破骨細胞; 骨

本研究は骨結合性超分子を用いて骨代謝を制御することにより、骨吸収抑制の新規治療開発の基礎となることが目的である。酸分解性超分子であるポリロタキサンはすでにNieman Pick病の治療薬として研究が進められているが、酸分解によってシクロデキストリンが放出される技術は様々な組織においても研究が進めらている。そこで我々はポリロタキサンが骨組織に応用することによって、骨代謝を制御できないか検討した。昨年までにin vitro実験において、カルボキシ基が修飾された酸分解性ポリロタキサン（CMC-PRX）が、リン酸カルシウムプレートに結合し、破骨細胞の機能を抑制したことを明らかにした。本年度は昨年までの結果を踏まえて、CMC-PRXを用いてin vivo実験を行った。実験方法として蛍光色素を標識したCMC-PRXをマウスに皮下投与した。その結果、様々な組織では蛍光色素が観察されたが、骨組織では観察されなかった。また、CMC-PRXを骨粗鬆症モデルマウスに皮下投与した。マウスの腰椎を用いて非脱灰標本を作製し、骨形態計測をした結果、CMC-PRX投与群では骨量の回復は見られなかった。また、破骨細胞数の変化も見られなかった。今回の結果は、CMC-PRXが骨組織へ集積しなかったので、骨代謝を制御しなかったのではないかと考えられる。今後はポリロタキサンの修飾基を改良し、ポリロタキサンを骨組織に集積させることができれば、骨吸収抑制の新規治療開発の発展につながると考えられる。

这项研究的目的是使用骨质骨架上的超分子来控制骨代谢，从而为开发新疗法抑制骨吸收构成基础。 Polyrotaxane是一种酸酸超分子，已经在研究中作为对Nieman Pick疾病的治疗方法，但是在各种组织中也研究了通过酸分解释放环糊精的技术。因此，我们调查了果霉素是否不能通过将其应用于骨组织来控制骨代谢。直到去年，在体外实验中，据揭示了羧基修饰的酸性甲状腺己烷（CMC-PRX）与磷酸钙板结合并抑制了破骨细胞的功能。今年，考虑到去年的结果，使用CMC-PRX进行了体内实验。作为一种实验方法，将用荧光染料标记的CMC-PRX皮下为小鼠。结果，在各种组织中观察到荧光染料，但在骨组织中观察到。另外，将CMC-PRX皮下施用到骨质疏松症模型小鼠中。使用小鼠的腰椎制备未固定的标本，并测量骨形态法，并且在接受CMC-PRX的组中未观察到骨骼质量的恢复。此外，未观察到破骨细胞数量的变化。人们认为这一发现导致骨组织中没有CMC-PRX积累，因此无法控制骨代谢。将来，如果可以改善polyrotaxanes的修饰组并可以积聚在骨组织中，则认为这将导致新疗法的发展以抑制骨吸收。

项目成果

Calcium phosphate-adsorbable and acid-degradable carboxylated polyrotaxane consisting of β-cyclodextrins suppresses osteoclast resorptive activity

由β-环糊精组成的磷酸钙可吸附且可酸降解的羧化聚轮烷抑制破骨细胞再吸收活性

• DOI: 10.4012/dmj.2021-331
• 发表时间: 2022
• 期刊: Dental Materials Journal
• 影响因子: 2.5
• 作者: YOSHIKAWA Yoshihiro;TAMURA Atsushi;TSUDA Susumu;DOMAE Eisuke;ZHANG Shunyao;YUI Nobuhiko;IKEO Takashi;YOSHIZAWA Tatsuya
• 通讯作者: YOSHIZAWA Tatsuya