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J-GLOBAL ID：202202262205683156   整理番号：22A1022792

メラトニンは骨形成-血管新生カップリングを促進することにより骨粗鬆症性骨欠損修復を促進する【JST・京大機械翻訳】

Melatonin Accelerates Osteoporotic Bone Defect Repair by Promoting Osteogenesis-Angiogenesis Coupling

著者 (7件)： Zheng Sheng (1School of Traditional Chinese Medicine, Southern Medical University, Guangzhou, China) ,  Zhou Chunhao (2Department of Orthopedics-Spine Surgery, Nanfang Hospital, Southern Medical University, Guangzhou, China) ,  Yang Han (1School of Traditional Chinese Medicine, Southern Medical University, Guangzhou, China) ,  Li Junhua (1School of Traditional Chinese Medicine, Southern Medical University, Guangzhou, China) ,  Feng Ziyu (1School of Traditional Chinese Medicine, Southern Medical University, Guangzhou, China) ,  Liao Liqing (1School of Traditional Chinese Medicine, Southern Medical University, Guangzhou, China) ,  Li Yikai (1School of Traditional Chinese Medicine, Southern Medical University, Guangzhou, China)
資料名： Frontiers in Endocrinology (Web)  (Frontiers in Endocrinology (Web))
巻： 13  ページ： 826660  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7068A  ISSN： 1664-2392  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 以前の研究は,メラトニンが抗骨粗鬆症および骨形成促進において役割を果たすことを明らかにした。しかし,骨粗鬆症性骨欠損に対するメラトニン処理の効果および血管新生に対するメラトニンの影響の基礎となる機構はまだ不明である。本研究は,血管新生と骨粗鬆症骨欠損に対するメラトニンの潜在的効果を調べることを目的とした。骨髄間葉系幹細胞(BMSCs)をラットの大腿骨と脛骨から分離した。BMSC骨形成能力を,アルカリホスファターゼ(ALP)染色,アリザリンレッドS染色,qRT-PCR,ウェスタンブロットおよび免疫蛍光を用いて評価した。BMSCが仲介する血管新生能を,qRT-PCR,ウエスタンブロット,酵素結合イムノソルベントアッセイ,免疫蛍光法,スクラッチ創傷分析,トランスウェル移動アッセイおよび管形成アッセイを用い測定した。脛骨欠損を有する卵巣摘出(OVX)ラットを用いて,骨粗鬆症骨欠損モデルを確立し,次にメラトニンで治療した。OVXラットにおける骨粗鬆症性骨欠損に及ぼすメラトニン治療の影響を,マイクロCT,組織学,連続蛍光ラベリング,および生体力学的試験を用いて分析した。この研究は,メラトニンがin vitroで骨形成と血管新生の両方を促進することを示した。メラトニンで処理したBMSCsは,未処理群と比較して,骨形成関連マーカー[ALP,オステオカルシン(OCN),ラント関連転写因子2,およびオステリックス]および血管新生関連マーカー[血管内皮増殖因子(VEGF),アンギオポイエチン-2およびアンギオポイエチン-4]のより高い発現レベルを示した。重要なことに,メラトニンは,ヒト臍帯静脈内皮細胞血管新生を直接促進できなかったが,VEGF量をアップレギュレートすることによりBMSCが仲介する血管新生を促進する能力を持っていた。さらに,メラトニン処理は対照群に比べてOVXラットで骨石灰化と脛骨欠損周辺の形成を増加させることを見出した。免疫組織化学染色は,メラトニン処理OVXラットにおける骨形成関連マーカー(OCN)と血管新生関連マーカー(VEGFとCD31)のより高い発現レベルを示した。次に,メラトニン処理は3点曲げ試験により行ったように,OVXラットの脛骨欠損の骨強度も増加し,極限荷重と剛性が増加した。結論として,この研究は,メラトニンがBMSCが仲介する血管新生を促進し,骨形成-血管新生結合を促進することを示した。さらに,メラトニンはOVXラットで骨形成と血管新生を促進することにより骨粗鬆症骨修復を促進することを見出した。これらの知見は,骨粗鬆症性骨欠損におけるメラトニンの潜在的適用の証拠を提供する。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルカリ性ホスファターゼ ,  *骨形成 ,  ラット ,  大腿骨 ,  脛骨 ,  *骨粗鬆症 ,  転写因子 ,  in vitro実験 ,  *血管新生 ,  カルシウム結合タンパク質 ,  VEGF ,  ウェスタンブロット法 ,  脂肪酸 ,  窒素複素環化合物 ,  カルボアミド ,  フェノールエーテル ,  芳香族縮合化合物
準シソーラス用語： オステオカルシン ,  骨再生 ,  *骨欠損 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： メラトニン ,  骨粗鬆症 ,  骨欠損修復 ,  骨形成-血管形成カップリング ,  骨髄間葉系幹細胞

分類 (2件)： 細胞生理一般  (EF02010S) ,  運動器系の基礎医学  (GG01020B)

物質索引 (1件)： メラトニン

引用文献 (62件)：

• Panday K, Gona A, Humphrey MB. Medication-Induced Osteoporosis: Screening and Treatment Strategies. Ther Adv Musculoskelet Dis (2014) 6(5):185-202. doi: doi: 10.1177/1759720X14546350
• Ghosh M, Majumdar SR. Antihypertensive Medications, Bone Mineral Density, and Fractures: A Review of Old Cardiac Drugs That Provides New Insights Into Osteoporosis. Endocrine (2014) 46(3):397-405. doi: doi: 10.1007/s12020-014-0167-4
• Rosen CJ. The Epidemiology and Pathogenesis of Osteoporosis. (2020). Available at: www.endotext.org. doi: 10.1007/s12020-014-0167-4
• Sözen T, Özışık L, Başaran NÇ. An Overview and Management of Osteoporosis. Eur J Rheumatol (2017) 4(1):46-56. doi: doi: 10.5152/eurjrheum.2016.048
• Keller J, Catala-Lehnen P, Huebner AK, Jeschke A, Heckt T, Lueth A, et al. Calcitonin Controls Bone Formation by Inhibiting the Release of Sphingosine 1-Phosphate From Osteoclasts. Nat Commun (2014) 5:5215. doi: doi: 10.1038/ncomms6215

タイトルに関連する用語 (8件)： メラトニン ,  骨形成 ,  血管新生 ,  カップリング ,  促進 ,  骨粗鬆症 ,  骨欠損 ,  修復