| Project/Area Number |
20H03805
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
Adachi Nobuo 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (30294383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
味八木 茂 広島大学, 病院(医), 講師 (10392490)
亀井 直輔 広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (70444685)
石川 正和 香川大学, 医学部, 教授 (60372158)
中佐 智幸 広島大学, 病院(医), 講師 (60467769)
宿南 知佐 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60303905)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
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| Keywords | 腱・靭帯 / microRNA / 間葉系幹細胞 / 細胞外小胞 / 腱修復 / 腱発生 / エクソソーム |
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| Outline of Research at the Start |
腱や靭帯は、分子生物学的な情報は他の運動器に比べて極めて少なく、その治癒を促進する治療法は未だ開発されていない。本研究は、microRNA（miRNA）生成に重要なプロセッシング酵素Dicerを腱・靭帯特異的にノックアウトしたマウスの解析を行い、腱・靭帯におけるDicerの機能解析と腱・靭帯特異的miRNAを探索する。また、同定したmiRNAとMSC由来エクソソームを組合せた新たな治療法の開発を目指すものである。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we focused on the functions of microRNA (miRNA) in tendons and ligaments, and investigated the effect of miRNA-containing extracellular vesicles on promoting tendon repair. Tendon- and ligament-specific Dicer knockout mice exhibited hypoplasia of tendon due to decreased expression of related genes in tendons and ligaments. Then, we identified a highly expressed miRNA in tendon tissue, and its over-introduction into tendon progenitor cells induced the expression of tendon-related genes. In Achilles tendon injury models, mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles (MSC-EVs) inhibited calcification and adhesion during the tendon healing, promoted their repair. Furthermore, the glycan expressed on the surface of MSC-EVs and it was shown that it is possible to evaluate the therapeutic effect (quality) based on the glycan expression pattern.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
腱や靭帯は、運動機能の中心的役割を担うが、分子生物学的な情報は他の運動器に比べて極めて少なく、その治癒を促進する治療法は未だ開発されていない。本研究は、遺伝子発現制御ネットワークに重要な因子であるmiRNAの腱・靭帯における機能を明らかにし、腱組織で高発現しているmiRNAを同定した。そして、miRNAを含むMSC-EVによる腱修復促進効果を明らかにするだけでなく、MSC-EV表面に発現している糖鎖発現パターンによるMSC-EVの質（治療効果）を評価できる可能性を提唱した。よって、目的miRNAを豊富に含んだMSC-EV投与による腱損傷における新たな治療法の開発につながる。
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