食物栄養科学部 食物栄養学科
仲谷 照代 教授
専門分野：食品機能調理学、分子栄養学、生体機能学

閉経後の女性に多発する骨粗鬆症

　骨量が減り、骨がもろく骨折しやすくなる疾患・骨粗鬆症。現在、国内の骨粗鬆症推定患者数は約1,590万人（40歳以上）といわれており、うち女性が1,180万人を占める。
特に閉経後の女性の骨粗鬆症の有症率は非常に高く、骨折をきっかけに寝たきりになる患者が少なくない。
これは閉経により女性ホルモンであるエストロゲンの分泌が低下することにより、破骨細胞（骨を壊す：骨吸収）の働きが過剰に活性化し、骨芽細胞（骨を生成する）の働きを上回り、骨密度が低下することで起きる。
ただし、その詳しいメカニズムはまだ解明されていない部分が多い。

骨髄中のメカニズムを追究

　仲谷教授は海外での研究中、転写因子MEF2Cが骨芽細胞において骨吸収に関わる酵素の発現増加に関与することを明らかにし、2017年に論文を発表した。

　さらに独自のアイデアで研究を続け、大学内のpilot grant fundingを獲得した。2018年帰国し武庫川女子大学に入職。学生への指導のかたわら研究を続け、2022年度に科研費を獲得した。「教員としての多忙な業務はありつつも、この研究を何としても仕上げたいという気持ちでした」
「このプロジェクトは骨髄中のメカニズムを見ています。骨髄中には骨もしくは脂肪の生成に関わる幹細胞があり、何らかの刺激を受けて各々の細胞に分化します。加齢とともに脂肪の生成が増え、骨の生成が疎かになることは当時から知られています」 現在も続く研究では、閉経に伴うエストロゲン低下が骨髄または骨細胞内で標的としている転写因子の増加を引き起こし、破骨細胞の活性化や骨形成バランスなどに影響を与え、骨粗鬆症へ導くという仮説を立案。その検証のため、細胞やマウスを用いた機能解析や骨表現型の解析などを続けている。

未病のうちに骨粗鬆症を予防したい

　仲谷教授が重要視するのは、未病のうちに疾患を防ぐこと。そして研究は人の役に立たないと意味がない」と断言する。「私は私たちの体の中で起こっている様々な生命活動がどのように行われているのか、そのメカニズムを考えるのが大好きで、その解明に関わる研究にならいくらでも没頭することができます。例えば、転写因子が必要なDNAに結合し、人体に影響を与えるメカニズムは本当に巧みです。人の体内では私たちが想像する以上のことが起きています。そのすごさに今も毎回感動します。このような研究で得られた成果を人のために貢献できるようにしたいし、そうあるべきだと思っています。」

　骨粗鬆症の発症メカニズムにおいて、仲谷教授の仮説どおりに標的としている転写因子が関与しているならば、骨髄内での各細胞の分化ポイントの一端が明らかになり、いずれは人々の日常生活の中で骨粗鬆症を予防することも夢ではなくなる可能性がある。 「それが食べ物なのか、運動なのか、それとも他の要因なのか、まだ不明ですが、日常生活の中で予防につながる方法が見つかれば、骨折から寝たきりになる人を減らすことができます」

　今後の展望として、仲谷教授は標的転写因子が閉経後の骨粗鬆症だけでなく、骨も含めた他の疾患に関与している可能性も視野に入れた研究を検討している。 「この研究を前進させるためにも、遺伝子改変マウスでのサンプル分析の設備が整っており、可能であればテクニシャンが在籍されている大学・研究所・企業との共同研究を希望しています。研究のポイントとなる部分はすでに見えていますので、人に役立つ研究成果を挙げるためにもお力添えをいただきたいです」

Department of Food Sciences and Nutrition, School of Food Sciences and Nutrition
Professor Teruyo Nakatani
Areas of specialization: Functional Food and Culinary Science, Molecular Nutrition, Functional Physiology

Striving to Help Prevent Osteoporosis in Postmenopausal Women

Osteoporosis predominantly affects postmenopausal women

Osteoporosis is a disease where bone mass decreases and bones become brittle and prone to fractures. Currently, the estimated number of patients over 40 years old with osteoporosis in Japan is approximately 15.9 million, of which 11.8 million are women. The prevalence of osteoporosis is very high, especially in postmenopausal women, and it isn’t uncommon for bone fractures to cause patients to become bedridden. The secretion of the female hormone, estrogen, decreases after menopause. This decrease causes osteoclasts (breakdown of bone; bone resorption) to become overly activated, working faster than osteoblasts (bone formation), which causes a decline in bone density, which in turn, leads to osteoporosis. However, many aspects of the detailed mechanism remains unclarified.

Investigating the mechanisms in bone marrow

During her research overseas, Professor Nakatani revealed that transcription factor MEF2C (myocyte enhancer factor 2C) contributes to the increased expression of enzymes involved in bone resorption by osteoblasts, and published a paper on the topic in 2017.

Furthermore, continuing her research with her original ideas, she was able to obtain pilot grant funding within the university. In 2018, she returned to Japan and started working at Mukogawa Women’s University. Continuing her research while teaching students, she obtained a Grant-in-Aid for Scientific Research for fiscal year 2022. “Although I was busy with my work as a teacher, I strongly felt that I wanted to finish this research no matter what.”

“This project looks at the mechanisms in bone marrow. Bone marrow contains stem cells involved in bone or fat formation, which differentiate into individual cells in response to a stimulus. It has long been known that with age, fat formation increases and bone formation slows down.” In her ongoing research, she hypothesizes that the decrease in estrogen due to menopause causes an increase in the transcription factors targeted within the bone marrow or bone cells and influences osteoclast activation and bone formation balance, which leads to osteoporosis. In order to verify this hypothesis, Professor Nakatani continues to perform functional analysis using cells and mice as well as bone phenotype analysis.

I aim to prevent osteoporosis during the pre-disease stage

Professor Nakatani regards preventing the disease in its pre-disease stage as particularly important. She maintains that “if research doesn’t benefit people, it’s meaningless.” “I love thinking about how the various biological activities occurring inside our bodies are carried out and the mechanisms behind them. So, if it’s research related to clarifying such things, I’ll become completely engrossed. For example, the mechanism of how transcription factors bind to the necessary DNA to influence the human body is truly ingenious. Inside the human body, more things than we can imagine are happening. This extraordinary fact always amazes me. I want to be able to contribute to people through the findings of this type of research and I think that’s how it should be.”

If the mechanism of pathogenesis for osteoporosis is in fact, just as Professor Nakatani hypothesizes and the targeted transcription factors are involved, one aspect of the point of differentiation for each cell within bone marrow would be revealed and the prevention of osteoporosis in everyday life could become a reality in the future.

“What it actually is remains unclear. It may be food, exercise, or some other factor. But if we can find something in everyday life that leads to prevention, we can reduce the number of people who become bedridden from bone fractures.”

Going forward, Professor Nakatani is considering research that also takes into consideration the possibility that the targeted transcription factors are involved in bone diseases as well as other conditions, not only osteoporosis after menopause. “In order to push this research forward, I hope we’re able to conduct joint research with a university, research institute, or corporation that has the equipment necessary to analyze genetically engineered mice samples, and if possible, that also has technicians on staff. The key aspects of the research have already become clear, so support in producing research results that benefit people would be greatly appreciated.”