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Development of a radical therapy for diabetic ulcer focusing on mesenchymal cells in adipose tissue

Research Project

Project/Area Number 19K18908
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

Kita Arisa  札幌医科大学, 医学部, 助教 (20642185)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords細胞老化 / SASP / 脂肪 / 糖尿病性潰瘍 / 創傷治癒 / 難治性潰瘍 / 線維芽細胞 / 骨髄間葉系幹細胞 / 脂肪前駆細胞 / 間葉系幹細胞
Outline of Research at the Start

糖尿病性潰瘍は「糖尿病」という病態が著しく創の治癒を妨げる、難治性の潰瘍である。近年、糖尿病により骨髄機能が異常となることが注目されている。骨髄は、創の修復にかかわる様々な細胞を損傷部位へ供給する重要な臓器である。糖尿病性潰瘍の病態の根本が、骨髄細胞の異常とそれを制御する自律神経の障害であると考え、骨髄に存在する自律神経を修復し骨髄細胞を正常化に導くことが、これまで治療が難しかった糖尿病性潰瘍を根治へ導く鍵であるとの着想に至った。本研究では、間葉系幹細胞を用いて骨髄自律神経を修復することで骨髄機能の改善を目指し、糖尿病性潰瘍の新たな治療法開発へと繋げることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Diabetic ulcers are prone to recurrence and are intractable. Bone marrow mesenchymal stem cells and adipose progenitor cells are known to be impaired in diabetic patients. In this study, we focused on cellular senescence in mesenchymal cells in subcutaneous fat as a cause for this. The results showed that during the wound healing process in diabetic mice and humans, cellular senescence did not occur at the timing that occurs normally, but senescent cells accumulated in the late stages of wound healing. Membrane antibody array analysis of secreted factors of senescent cells showed that CCL-11, MMP-3, and other factors were increased in diabetic mice and inhibited fibroblast proliferation. These results suggest that abnormalities of senescent cells may be involved in impaired wound healing of diabetic ulcers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、皮下脂肪における細胞老化の異常が糖尿病性潰瘍に関与していることが明らかになった。細胞老化に介入して創傷治癒を促進するという新しい治療戦略は、難治性であり肢切断のリスクもある糖尿病性潰瘍に、より根治的な治癒をもたらす可能性があり、社会的意義は非常に大きい。また、糖尿病性潰瘍に関する研究では皮膚の異常に着目するものが多い中で、脂肪組織に焦点を当てたことが本研究の特色である。脂肪組織は皮下や内臓周囲、骨髄内など全身に分布している。脂肪組織における細胞老化の異常性を明らかにすることで、糖尿病性潰瘍のみならず、慢性炎症によって生じる様々な疾患に対する新しい治療法の開発に繋がると考えている。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Altered regulation of mesenchymal cell senescence in adipose tissue promotes pathological changes associated with diabetic wound healing2022

    • Author(s)
      Kita Arisa、Saito Yuki、Miura Norihiro、Miyajima Maki、Yamamoto Sena、Sato Tsukasa、Yotsuyanagi Takatoshi、Fujimiya Mineko、Chikenji Takako S.
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 960601-960601

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03266-3

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intrathecal Injection of Mesenchymal Stromal Cell Cultured on 3D Fiber Ameliorates Multiple Organ Damage in Murine Lupus2022

    • Author(s)
      Saito Yuki、Miyajima Maki、Yamamoto Sena、Miura Norihiro、Sato Tsukasa、Kita Arisa、Ijima Shogo、Fujimiya Mineko、Chikenji Takako S
    • Journal Title

      Stem Cells Translational Medicine

      Volume: 11 Issue: 6 Pages: 644-658

    • DOI

      10.1093/stcltm/szac021

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脂肪組織における間葉系細胞の細胞老化は糖尿病性創傷の病的変化を促進する2022

    • Author(s)
      北 愛里紗, 齋藤 悠城, 三浦 倫寛, 宮島 真貴, 山本 瀬菜, 佐藤 吏紗, 藤宮峯子, 四ッ柳 高敏, 千見寺 貴子
    • Organizer
      日本形成外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Diabetic wound impaired injury-induced transient senescence in adipose tissue that promotes the normal wound healing process2021

    • Author(s)
      Kita Arisa
    • Organizer
      6th International Cell Senescence Association conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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