機械刺激依存的プロモーターを用いた生体応答の可視化の研究
| Project/Area Number |
11J08517
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Developmental biology
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
番匠 俊博 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2011 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | microRNA / 心臓発生 / 皮膚創傷治癒 / 力刺激 / 心臓弁形成 / メカニカルストレス / ゼブラフィッシュ / 創傷治癒 / 線維化 / 機械的刺激 |
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| Research Abstract |
細胞に負荷される力刺激は、組織の発生や恒常性維持に極めて重要である。機能的な心臓が形成されるためには、胚発生期に適切な心拍と血流による力刺激が維持されてなくてはならない。しかし、細胞がどのように力刺激を受容し、心臓発生を司っているのかはほとんど理解されていない。我々は、ゼブラフィッシュをモデルとして、心臓内の血流が生み出すせん断応力がmicroRNA-21 (miR-21)の発現を心臓弁形成領域に誘導し、弁形成を制御することを明らかにした。本研究はNature Communications誌に掲載され、Nature Japanに「注目の論文」として取り上げられた。さらに本研究は東北大学工学部とも連携して行い、融合領域的な視点を導入している。工学系の学会(バイオエンジニアリング講演会)にも招待講演として発表したことから、本研究成果は生物工学などの分野の発展にも貢献できると考えられる。
さらにmiR-21の機能を詳細に解析するため、miR-21を欠損したmiR-21ノックアウトマウス(KOマウス)を作成した。miR-21KOマウスは、ゼブラフィッシュの場合と異なり、胚発生は正常に進行し、生後の成長や生殖にも異常を示さなかった。しかしながら、miR-21は様々な組織の損傷に応じて発現上昇することが報告されているため、皮膚の創傷治癒過程にmiR-21が関与していることが想定された。そこでmiR-21KOマウスの皮膚創傷治癒過程を観察した。
マウス背部に1cmの全層切込み損傷を与えると、受傷後1日から傷周縁部の上皮や肉芽組織でのmiR-21の発現上昇が捉えられた。そしてmiR-21KOマウスの皮膚創傷治癒過程を観察すると、損傷後の皮膚の再上皮化が通常よりも早く進行し、瘢痕形成が抑制された。このことはmiR-21の抑制によって皮膚の創傷治癒を促進できる可能性を示唆する。例えば、miR-21の機能を阻害するanti-miR-21などの拡散医薬品による損傷の治癒促進が考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Haemodynamically dependent valvulogenesis of zebrafish heart is mediated by flow-dependent expression of miR-212013
Author(s)
Banjo T, Grajcarek J, Yoshino D, Osada H, Miyasaka KY, Kida YS, Ueki Y, Nagayama K Kawakami K, Matsumoto T, Sato M, Ogura T
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 4,1978
Issue: 1
Pages: 1978-1978
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Gain-of-Function Mutations in RIT1 Cause Noonan Syndrome, a RAS/MAPK Pathway Syndrome2013
Author(s)
Aoki Y, Niihori T, Banio T, Okamoto N, Mizuno S, Kurosawa K, Ogata T, Takada F, Yano M, Ando T, Hoshika T, Barnett C, Ohashi H, Kawame H, Hasegawa T, Okutani T, Nagashima T, Hasegawa S, Funayama R, Nagashima T Nakayama K, Inoue S, Watanabe Y, Oeura T, Matsubara Y
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Journal Title
The American Journal of Human Genetics
Volume: Volume 93, Issue 1
Issue: 1
Pages: 173-180
DOI
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Peer Reviewed
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