生理機能亢進細胞混合移植とレドックス制御による長期骨量維持可能な骨増生法開発
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20K10051
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57050:Prosthodontics-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
秋葉 奈美 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (00584591)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
魚島 勝美 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50213400)
秋葉 陽介 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (70547512)
泉 健次 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80242436)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 骨増生 / 細胞移植 / 酸化ストレス制御 / 酸化還元 / レドックス制御 / 機能亢進 / 抗酸化処理 / 生理機能亢進細胞混合移植 / 長期骨量維持 |
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| Outline of Research at the Start |
生理的骨形成には骨形成以外に宿主細胞誘導、血管新生、成長因子放出と複数の生理機能活性が必要である。骨増生法において生理的骨形成を模倣しようとしても、単一処理によって必要な生理機能全てを活性化するのは不可能と考えられている。また細胞移植において、移植後の酸化ストレスによるアポトーシスや機能不全が報告されており、酸化還元制御（レドックス制御）により移植細胞を長期生存、機能させることが可能となる。本研究では、骨増生に必要な複数の生理機能を各々あらかじめ亢進させた細胞の混和移植とレドックス制御による移植細胞の長期生存に着目し、骨増生促進と長期骨量維持を達成可能な新規骨増生法の開発を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞移植を伴う骨増生法に対する予知性の評価は、報告によって異なるが、概ね低いことが知られている。さらに、移植細胞による骨形成に関しては、移植細胞が骨形成に関与することは知られているものの、移植細胞自体の骨形成に関してはあまり期待されていないのが実情である。これは、移植処置や移植後の血液韓流によって酸化ストレスを受けた移植細胞がアポトーシスや機能不全に陥るためだと考えられている。酸化ストレスは活性酸素種（ROS）によるものが知られており、ROSの制御は移植細胞の生存率向上や機能維持に寄与する可能性が予測される。我々は、骨髄由来細胞が過酸化水素水の存在下においてROSによる酸化ストレスを受け、アポトーシスによる細胞死の促進や、分化が抑制される結果を得た。抗酸化物質EDAを使用することにより、移植細胞の過酸化水素水によるアポトーシスや分化抑制が解除されることを示した。更に、動物実験により細胞移植を用いた骨増生モデルを作成した。骨増生モデルでは、移植手術や移植後の生着細胞への血液の再環流によって生じた酸化ストレスが移植細胞を障害しアポトーシスを引き起こすとが示されたが、EDA処理によってアポトーシスの低下が認められた。更に骨形成の促進が観察された。骨髄由来細胞を標識し、移植を行ったところ、EDA処理群においては
骨形成の促進と、新生形成骨における標識細胞の生存率向上が観察された。更に、移植細胞が骨分化マーカーを同時に発言し、移植細胞による骨増生の促進が確認された。移植細胞の生存促進は、炎症性マクロファージの再生系マクロファージへの形質転換や、血管新生の促進を促すことも確認された。
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Report
(4 results)
Research Products
(1 results)
