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Characterization of iPS cells-derived osteoblast lineage cells and elucidating the control mechanism of bone formation based on functional analysis

Research Project

Project/Area Number 19K09598
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

miyamoto satoshi  大阪大学, 医学系研究科, 特任研究員 (40239439)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 名井 陽  大阪大学, 医学部附属病院, 教授 (10263261)
吉田 清志  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50645570)
岡本 美奈  大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (50457008)
吉川 秀樹  大阪大学, 医学系研究科, 理事・副学長 (60191558)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords骨芽細胞 / iPS細胞 / 骨芽細胞分化 / 骨形成 / レプチン受容体 / ノンコーディングRNA / ノックアウトマウス / 制御メカニズム / マウスiPS細胞 / 骨芽細胞系細胞 / 骨再生能 / 分化誘導 / 遺伝子発現 / 新規制御因子 / 腫瘍形成
Outline of Research at the Start

本研究では、申請者らが作製した骨芽細胞系細胞がin vitroで高い骨分化能をもち、in vivoで骨形成を認めたことから、この骨芽細胞系細胞の特性を詳細に調べ、骨分化および骨形成に関わる制御因子の機能解析を行う。多能性幹細胞から骨芽細胞分化、骨形成までの過程には、未知の制御因子が関与すると考えられ、本研究成果は制御機構の解明だけなく再生医療への応用が期待される。
検討項目は、iPS細胞から作製した骨芽細胞系細胞について、① 特性解析、②骨分化誘導時のin vitroでの機能解析、③ in vivo 細胞移植実験による骨形成能および安全性評価、④ 骨分化に関わる制御機構の解明、の4つである。

Outline of Final Research Achievements

The specific aim in this research project was to provide for determining the differentiation stage of osteoblast. The characterization of osteoblast lineage cell was revealed by this study, however, the method for preparing osteoblast lineage cells from iPS cells would be required to further improve safety without tumorgenesis. Therefore, our research project was to elucidate for a new metabolic-related factors and require functional analysis for osteoblastic differentiation. These findings in vitro and in vivo analysis suggest the existence of regulating new mechanism of bone metabolism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本申請研究では、代表者らが確立した骨芽細胞分化法により作製した骨芽細胞系細胞の特性と分化段階など位置づけを明らかにすることを目的とした研究である。分化誘導作製した骨芽細胞系細胞の特性は明らかにされたが、さらなる安全面での評価と安全性の追求が必要であると考えられた。このため多能性をもつiPS細胞レベルから骨芽細胞分化に至る過程を制御調節すると考えられる新しい因子の探索と機能解析が必要であった。近年、骨・軟骨の再生医療研究、あるいは骨代謝研究が盛んであり、本研究はそれらの領域において新たな展開もたらすことが予想され、学術的意義が高いと考える。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Axial mechanical loading to ex vivo mouse long bone regulates endochondral ossification and endosteal mineralization through activation of the BMP-Smad pathway during postnatal growth2021

    • Author(s)
      Satoshi Miyamoto, Hideki Yoshikawa, Ken Nakata
    • Journal Title

      Bone Reports

      Volume: 15 Pages: 101088-101088

    • DOI

      10.1016/j.bonr.2021.101088

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Impact of surgical resection on survival in patients with metastatic soft tissue sarcoma and comparison between synchronous and metachronous metastases2021

    • Author(s)
      Hidetatsu Outani, Kenichiro Hamada, Naohiro Yasuda, Takafumi Ueda, Akira Myoui , Hideki Yoshikawa, Seiji Okada
    • Journal Title

      Journal of orthopaedic science

      Volume: 20 Issue: 4 Pages: 892-898

    • DOI

      10.1016/j.jos.2021.03.013

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Author Correction: Establishment of a novel human CIC-DUX4 sarcoma cell line, Kitra-SRS, with autocrine IGF-1R activation and metastatic potential to the lungs2020

    • Author(s)
      Nakai Sho、Yamada Shutaro、Outani Hidetatsu、Nakai Takaaki、Yasuda Naohiro、Mae Hirokazu、Imura Yoshinori、Wakamatsu Toru、Tamiya Hironari、Tanaka Takaaki、Hamada Kenichiro、Tani Akiyoshi、Myoui Akira、Araki Nobuhito、Ueda Takafumi、Yoshikawa Hideki、Takenaka Satoshi、Naka Norifumi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 684-684

    • DOI

      10.1038/s41598-019-55752-0

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウスiPS細胞由来骨芽細胞系前駆細胞の骨形成能2019

    • Author(s)
      宮本 諭、吉田 清志、岡本美奈、吉川 秀樹、名井 陽
    • Organizer
      日本再生医療学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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