Cell fate determination of mesenchymal stem cells by extracellular mechanical stress
| Project/Area Number |
17H04414
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Orthodontics/Pediatric dentistry
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
IWAMOTO Tsutomu 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (90346916)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 朗仁 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50244083)
長谷川 智一 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 講師 (50274668)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 細胞外圧 / 静水圧 / 細胞分化 / 脱落乳歯歯髄幹細胞 / 細胞外環境 / 加圧培養 / 分化促進 / 骨芽細胞 / 象牙芽細胞 / 唾液腺 |
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| Outline of Final Research Achievements |
There are many unclear points regarding the mechanism of the fate determination of tissue-derived mesenchymal stem cells (MSCs), which is a candidate as a cell source for regenerative medicine. The interactions of the Cell-cell or cell-extracellular environment would regulate the cell fate determination of MSCs. Because cells are surrounded by extracellular fluid, and it is thought that all of these signals are transmitted into the cell via the extracellular fluid. Therefore, among them, we focused on hydrostatic pressure and analyzed the effect of hydrostatic pressure on the differentiation of bone marrow-derived MSCs and stem cells from human exfoliated deciduous teeth. As the result, hydrostatic pressure promoted differentiation into osteoblasts or odontoblasts. We found that PIEZO1has an important role in cell fate determination through its mechanotransduction.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
再生医療に有効な細胞供給源として，それぞれの組織に存在する多能性を有した間葉系幹細胞の応用法の開発が期待されている。しかし，一般にそれらの幹細胞を再生医療に用いる目的の細胞へと分化誘導する際には，高額なサイトカイン等を用いる必要がある。そこで本研究において，細胞外圧に着目し，細胞外圧の強さを変動させることによって，細胞分化を誘導する方法を見出した。つまり細胞外圧をコントロールすることによって，細胞自身が持つ分化誘導能を賦活化させることが可能となることを明らかにした。このことは細胞分化に高額な費用をかけずに細胞を分化誘導させる手法として，再生医療へ応用できる技術になると考えられた。
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Coordination of WNT signaling and ciliogenesis during odontogenesis by piezo type mechanosensitive ion channel component 1.2019
Author(s)
Miyazaki A, Sugimoto A, Yoshizaki K, Kawarabayashi K, Iwata K, Kurogoushi R, Kitamura T, Otsuka K, Hasegawa T, Akazawa Y, Fukumoto S, Ishimaru N, Iwamoto T.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 9(1)
Issue: 1
Pages: 14762-14762
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Combination of ions promotes cell migration via extracellular signal-regulated kinase 1/2 signaling pathway in human gingival fibroblasts.2019
Author(s)
Yamaguchi-Ueda K, Akazawa Y, Kawarabayashi K, Sugimoto A, Nakagawa H, Miyazaki A, Kurogoushi R, Iwata K, Kitamura T, Yamada A, Hasegawa T, Fukumoto S, Iwamoto T.
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Journal Title
Mol Med Rep.
Volume: 19(6)
Pages: 5039-5045
DOI
NAID
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Peer Reviewed
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[Presentation] 象牙芽細胞におけるピエゾ型イオンチャネル1(PIEZO1)の発現とその役割2018
Author(s)
杉本 明日菜, 宮嵜 彩, 河原林 啓太, 岩田 こころ, 黒厚子 璃佳, 赤澤 友基, 長谷川 智一, 上田(山口) 公子, 北村 尚正, 中川 弘, 岩本 勉
Organizer
第37回日本小児歯科学会中四国地方会大会
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