Analysis of ferroptosis depression system on bone formation

• Project/Area Number: 18K09686
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: Watanabe Ikuya 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (00274671)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): バラネザハド 有礼左 (バラネザハド アリレザ) 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (00608870) ; 尾立 哲郎 長崎大学, 病院(歯学系), 講師 (70513167)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2019: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2018: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: フェロトーシス / 細胞死 / エラスチン / フェロスタチン / 生体材料 / 骨形成

Outline of Final Research Achievements

Ferroptosis is a newly found regulated necrosis and known as iron-dependent cell death. According to Dixon et al. (2013), lipid peroxidation plays an important role in cell membrane damage induced by ferroptosis instead of apoptosis. Ferrostatin-1 is a well-known inhibitor of cell death in the ferroptosis pathway of cancer cells. The erastin was also used in MC3T3E1 osteoblasts to influence erastin-induced cell death in cell differentiation tests. In addition, previously we found that ferrostatin-1 has a doping effect on osteoblast viability.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フェロトーシスは近年その存在が認められた新たな細胞死の概念であり、現在ではがん抑制メカニズムとして注目されている。これはがん細胞の酸化ストレスに対する抵抗性を減弱させ、 フェロトーシスという鉄依存的な lipid ROS の蓄積による細胞死を起こしやすくしている一方で、骨再生におけるフェロトーシスおよび lipid ROS の影響について報告した研究はなく、本研究は骨芽細胞への影響およびメカニズムを新たに解明し、それを阻害する基質を検索し、骨芽細胞死を減少させ、骨形成を促進する基質を見いだせたので、学術的・社会的意義が大きい。