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Analysis of interaction between skeletal muscle satellite cells and macrophages for maintenance of tissue homeostasis

Research Project

Project/Area Number 19K20178
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

Koike Hiroyuki  日本医科大学, 医学部, 助教 (20821771)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords骨格筋 / マクロファージ / 再生 / 炎症 / サルコペニア / シングルセル解析 / 筋衛星細胞 / シングルセルRNAシークエンス
Outline of Research at the Start

加齢による骨格筋量の減少(サルコペニア)は、筋再生不全を背景として発症し、高齢者の体力を低下させる大きな要因となる。損傷を受けた筋組織では、組織幹細胞(筋衛星細胞)を主体とした筋修復と、炎症・炎症収束とが生じており、筋再生が正常に進行するにはそれらが適切に制御されることが必須であるが、その制御機構の実態は未解明である。そこで、本研究では、炎症を誘導するマクロファージと筋衛星細胞による筋線維修復過程の関連性に着目し、筋再生を担う細胞間相互作用の解明を試みる。本研究により得られた知見は、加齢や代謝異常に起因する筋再生の破綻についての理解を深め、新たな治療標的分子の同定につながることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

Aging-related loss of skeletal muscle mass, sarcopenia, develops with a muscle regeneration deficiency and is one of the major factor in reducing physical fitness. In damaged muscle tissue, the tissue inflammation and repair which are mainly composed of skeletal muscle satellite cells, occur, and it is essential that they are properly controlled during muscle regeneration. However, the actual state of the control mechanism is unclear. In this study, based on single-cell analysis, we attempted to analyze the molecular mechanism that controls muscle regeneration while muscle satellite cells and macrophages cooperate with each other from a spatiotemporal perspective. The findings obtained from this study are expected to deepen the understanding of the disruption of muscle regeneration caused by aging and metabolic disorders, and lead to the identification of new therapeutic target molecules.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

サルコペニアは体力や身体機能の低下を招き、高齢者の Quality of Life を低下させる。その予防・治療法の開発は本邦において急務の課題である。本研究では、筋衛星細胞とマクロファージとで交わされる時空間的な制御機構に焦点を当てながら、この課題解決を試みた。本研究により得られた知見は、骨格筋組織再生不全に起因する現象についての理解を深め、新たな治療標的分子の同定につながることが期待される。

Report

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

    (13 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] 骨格筋組織再生を対象としたシングルセルRNA-seq解析2021

    • Author(s)
      小池博之 , 大石由美子
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 276 Pages: 443-447

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Engineering human hepato-biliary-pancreatic organoids from pluripotent stem cells2021

    • Author(s)
      Hiroyuki Koike
    • Organizer
      Frontiers of stem cell and organoid technology (FSO2021): From Basic to Bedside
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 多能性幹細胞を用いたヒト肝臓と周辺臓器の一括創出2021

    • Author(s)
      小池 博之
    • Organizer
      第20回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 不飽和脂肪酸代謝による骨格筋再生における免疫細胞の機能制御2020

    • Author(s)
      小池 博之
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会 2020年12月3日 日本分子生物学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シングルセルトランスクリプトーム解析からみた骨格筋再生における細胞間相互作用の変化2020

    • Author(s)
      小池 博之, 大石由美子
    • Organizer
      第20回日本抗加齢医学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] CD206陽性マクロファージは創傷治癒を制御する2020

    • Author(s)
      本田梓, 早川清雄, 小池博之, 小川令, 大石由美子
    • Organizer
      第88回日本医科大学医学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 免疫細胞と骨格筋幹細胞のクロストークによる再生制御機構2020

    • Author(s)
      小池 博之
    • Organizer
      第88回日本医科大学医学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マクロファージの細胞内時計錯乱による炎症応答の遷延が筋再生に与える影響2019

    • Author(s)
      渡辺 藍子 , 小池 博之 , 大石 由美子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 不飽和脂肪酸代謝遺伝子の欠損による単球の遊走能低下は筋再生を遅延させる2019

    • Author(s)
      熊上 尚樹 , 小池 博之 , 渡辺 藍子 , 早川 清雄 , 眞鍋 一郎 , 大石 由美子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] マクロファージの細胞内時計の錯乱が筋再生に与える影響2019

    • Author(s)
      渡辺 藍子 , 小池 博之 , 大石 由美子
    • Organizer
      第7回若手による骨格筋細胞研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] シングルセルトランスクリプトームによる骨格筋再生における細胞間相互作用解析2019

    • Author(s)
      小池 博之 , 大石 由美子
    • Organizer
      第1回 PHILOSOPHY
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Zinc-finger transcription factor KLF5 is involved in the pathogenesis of muscle atrophy2019

    • Author(s)
      劉 琳 , 小池 博之 , 林 晋一郎 , 淺原 弘嗣 , 大石 由美子
    • Organizer
      日本筋学会第5回学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 時計遺伝子 Bmal1 欠損によるマクロファージ形質変化の阻害は 筋再生を遅延させる2019

    • Author(s)
      渡辺 藍子 , 小池 博之 , 大石 由美子
    • Organizer
      日本筋学会第5回学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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