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内分泌代謝ネットワーク医学講座

はじめに

私たちは2009年からできた新しい研究室です。臨床では糖尿病および内分泌疾患を担当し、なかでもカルシウム・骨代謝異常症の専門家として診療に励んでいます。また、研究では骨に興味を持ち、おもに内分泌的視点から骨代謝の研究を進めています。

研究テーマ

骨を中心としたネットワーク医学の解明
我が国において骨粗鬆症の患者数は1,100 万人余りに至るが、その病態には不明な点が多く残されています。我々は、世界に先駆けてレプチン―交感神経系による骨代謝の調節機構を見出し、骨代謝調節における新たなパラダイム「神経と骨のネットワーク」を提唱してきました。さらに最近では、骨はFGF23 やオステオカルシンなどの液性因子を分泌し、腎臓や膵臓の代謝を調節することが示されました（図1）。こうして、骨と骨外臓器は独立して代謝を営んでいるわけではなく、ネットワークを形成し、互いの代謝を調節していることが明らかとなってきました。そこで、この概念をさらに発展させ、骨以外の臓器による骨代謝調節機構、また骨から脳への情報伝達機構を、種々の遺伝子改変マウスを用いて、分子生物学的、組織学的、細胞生物学的な手法を駆使し検討します。さらに、骨由来因子による骨以外の臓器の代謝の調節に注目し、新規の代謝調節因子の同定を試みます。これらの検討により、骨を中心としたネットワーク医学の包括的理解を目指しています。
マイクロRNAによる骨代謝調節機構
近年、タンパク質にならない非コードRNAが注目されています。なかでもマイクロRNAは生物の多様性に関係し、またマイクロRNAの変異である種の遺伝性疾患が発症するなど、その生理的、病態生理的意義は極めて大きいと考えられています。
我々は骨組織におけるマイクロRNAの生理的意義の解明を目指しています。すでに、あるマイクロRNAが骨芽細胞の起源と考えられる間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化の調節に重要であることを世界に先駆けて見出し報告しました（図2）。現在、骨に特異的に存在するマイクロRNAの同定とその機能の解析を行っています。

構成メンバー

・スタッフ
竹田　秀	（特任准教授）	（平成4年卒）
田中正巳	（特任助教）	（平成3年卒）
・学内メンバー
福田　亨	（特任助教）	（平成6年卒）
砂村聡子	（特任助教）	（平成9年卒）
越智広樹	（特任助教）	（平成18年卒）
坂東和香	（大学院生）	（平成17年卒）
砂田真紀	（大学院生）	（平成21年卒）
・学外メンバー
木村文子	特別研究員	（東京医科歯科大学大学院　特任助教）
許レン	特別研究員	（東京医科歯科大学博士課程）
馬成山	特別研究員	（東京医科歯科大学博士課程）
徐成	特別研究員	（東京医科歯科大学博士課程）

主な発表論文

Ducy P, Amling M, Takeda S, Priemel M, Schilling AF, Beil FT, Shen J, Vinson C, Rueger JM, Karsenty G: Leptin inhibits bone formation through a hypothalamic relay: a central control of bone mass. Cell 100（2）: 197-207, 2000.
Takeda S, Bonnamy JP, Owen MJ, Ducy P, Karsenty G: Continuous expression of Cbfa1 in nonhypertrophic chondrocytes uncovers its ability to induce hypertrophic chondrocyte differentiation and partially rescues Cbfa1-deficient mice. Genes Dev 15（4）: 467-81., 2001.
Takeda S, Elefteriou F, Levasseur R, Liu X, Zhao L, Parker KL, Armstrong D, Ducy P, Karsenty G: Leptin regulates bone formation via the sympathetic nervous system. Cell 111（3）: 305-17, 2002.
Elefteriou F, Takeda S, Ebihara K, Magre J, Patano N, Kim CA, Ogawa Y, Liu X, Ware SM, Craigen WJ, Robert JJ, Vinson C, Nakao K, Capeau J, Karsenty G: Serum leptin level is a regulator of bone mass. Proc Natl Acad Sci U S A 101（9）: 3258-63, 2004
Elefteriou F, Ahn JD, Takeda S, Starbuck M, Yang X, Liu X, Kondo H, Richards WG, Bannon TW, Noda M, Clement K, Vaisse C, Karsenty G: Leptin regulation of bone resorption by the sympathetic nervous system and CART. Nature 434（7032）: 514-20, 2005.
Sato S, Hanada R, Kimura A, Abe T, Matsumoto T, Iwasaki M, Inose H, Ida T, Mieda M, Takeuchi Y, Fukumoto S, Fujita T, Kato S, Kangawa K, Kojima M, Shinomiya K, Takeda S: Central control of bone remodeling by neuromedin U. Nat Med 13（10）: 1234-40, 2007.
Inose H, Ochi H, Kimura A, Fujita K, Xu R, Sato S, Iwasaki M, Sunamura S, Takeuchi Y, Fukumoto S, Saito K, Nakamura T, Siomi H, Ito H, Arai Y, Shinomiya K-i, Takeda S: A microRNA regulatory mechanism of osteoblast differentiation. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 106（49）: 20794-20799, 2009.