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Fundamental study of glycosaminoglycan degradation to reduce thickening of the yellow ligament

Research Project

Project/Area Number 19K09600
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

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

Principal Investigator

Tsuchiya Mikako  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (90188582)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords腰部脊柱管狭窄症 / 黄色靭帯 / グリコサミノグリカン / コンドロイチン硫酸 / ケラタン硫酸 / コラーゲン / エラスチン / 脊椎管狭窄症
Outline of Research at the Start

腰の部分の脊椎をつないでいる靭帯が厚くなることで足の痛みなどの症状が起こってくる脊椎管狭窄症という病気があります。厚くなった靭帯では、グリコサミノグリカンという水と結合してふくれる物質が増えています。このグリコサミノグリカンを酵素で分解してしまえば、靭帯の厚さを減らすことができるはずです。もしこれが正しければ、脊椎管狭窄症の患者さんで手術で厚くなった靭帯を取り除くかわりに、厚くなった靭帯に酵素を注射するだけですむようになるかもしれません。そこでこの研究では、まず酵素を使ったら、本当に厚くなった靭帯を薄くすることができるのかを調べます。

Outline of Final Research Achievements

Biochemical analysis of the thickened yellow ligament of patients with lumbar spinal canal stenosis were performed using mass spectrometry and complete solubilization of the tissue with heat-stable proteolytic enzymes. Glycosaminoglycans, collagen, and elastin were quantified and compared to normal yellow ligament. Among glycosaminoglycans, the monosulfate of chondroitin sulfate and keratan sulfate were found to be increased.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肥厚黄色靭帯で増加している構成成分がグリコサミノグリカンのうち、コンドロイチン流酸の一硫酸体とケラタン硫酸であることが明らかになったことで、これらの分子が脊椎管狭窄症の治療標的をなり得ることが明らかになった。

Report

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

    (14 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Quantitative analysis of the effects of nicotinamide phosphoribosyltransferase induction on the rates of NAD+ synthesis and breakdown in mammalian cells using stable isotope-labeling combined with mass spectrometry.2019

    • Author(s)
      Hara N, Osago H, Hiyoshi M, Kobayashi-Miura M, Tsuchiya M
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 14 Issue: 3 Pages: e0214000-e0214000

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214000

    • NAID

      120006882593

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒト腰椎変性黄色靱帯における質量分析によるグリコサミノグリカンの二糖解析2021

    • Author(s)
      河野通快、長子晴美、土屋美加子、真子卓也、内尾祐司
    • Organizer
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト肥厚黄色靭帯グリコサミノグリカン(GAG)の二糖解析2021

    • Author(s)
      長子 晴美, 河野 通快, 三浦 美樹子, 宮地 葵, 原 伸正, 日吉 峰麗, 内尾 祐司, 土屋 美加子
    • Organizer
      第94回日本生化学大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Global acetylation levels of histone H4 lysine 16 and H3 lysine 9 may not represent cellular SIRT1 activity2021

    • Author(s)
      原 伸正, 中村 健志, 長子 晴美, 日吉 峰麗, 三浦 美樹子, 土屋 美加子
    • Organizer
      第94回日本生化学大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 変性したヒト腰椎黄色靭帯における グリコサミノグリカンの分布2020

    • Author(s)
      河野通快、長子晴美、土屋美加子、内尾祐司
    • Organizer
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 肥厚黄色靭帯の局所的なコラーゲンとグリコサミノグリカン(GAG)量の変化2020

    • Author(s)
      長子晴美・河野通快・三浦美樹子・原伸正・日吉峰麗・内尾祐司・土屋美加子
    • Organizer
      第93回日本生化学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] NAD+分解におけるSARM1の関与について2020

    • Author(s)
      原伸正・長子晴美・日吉峰麗・三浦美樹子・土屋美加子
    • Organizer
      第93回日本生化学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ラット関節内の凸側と凹側の関節軟骨のグリコサミノグリカン(GAG)量の加齢に伴う減少2020

    • Author(s)
      三浦 美樹子、長子 晴美、日吉 峰麗、原 伸正、土屋 美加子
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ラット硝子軟骨の各関節部位によるコラーゲンとグリコサミノグリカン量の比較と加齢に伴う変化2020

    • Author(s)
      三浦 美樹子、長子 晴美、日吉 峰麗、原 伸正、土屋 美加子
    • Organizer
      第52回日本結合組織学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 四塩化炭素障害ラット肝内で検出されたD-ドーパクロムトートメラーゼ上の修飾2020

    • Author(s)
      日吉 峰麗 , 長子 晴美 , 三浦 美樹子 , 原 伸正 , 土屋 美加子
    • Organizer
      第45回日本医用マススペクトル学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 黄色靭帯肥厚によるタンパク組成変化2019

    • Author(s)
      長子晴美・河野通快・三浦美樹子・原伸正・日吉峰麗・内尾祐司・土屋美加子
    • Organizer
      第44回日本医用マススペクトル学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ラット組織におけるコラーゲン、エラスチンのクロスリンク組成の比較2019

    • Author(s)
      長子晴美・三浦美樹子・河野道快・原伸正・日吉峰麗・土屋美加子
    • Organizer
      第92回日本生化学大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ラット雌雄間における膝関節大腿骨の関節軟骨のマトリックス成分の比較2019

    • Author(s)
      三浦美樹子・長子晴美・高野育子・日吉峰麗・原伸正・土屋美加子
    • Organizer
      第92回日本生化学大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 哺乳動物初代培養細胞におけるNAD+代謝の解析2019

    • Author(s)
      原伸正・長子晴美・日吉峰麗・三浦美樹子・土屋美加子
    • Organizer
      第92回日本生化学大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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

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