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Analysis of the molecular mechanisms involved in the transformation of human myofibroblasts into smooth muscle cells

Research Project

Project/Area Number 21K04797
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
Research InstitutionThe University of Kitakyushu

Principal Investigator

Kihara Takanori  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (90436535)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords筋線維芽細胞 / 平滑筋細胞 / コラーゲンゲル / IV型コラーゲン / I型コラーゲン / PI3K / 細胞ネットワーク形成 / 形質転換 / 基底膜
Outline of Research at the Start

筋線維芽細胞は器官の間質細胞から生じる細胞であり、器官の修復を担う一方、線維症など慢性炎症疾患の原因細胞でもある。筋線維芽細胞の形質を制御する分子機構を解明することができれば、線維化の抑制・治療につながる。本研究は、架橋IV型コラーゲンゲルを用い、ヒト筋線維芽細胞を正常間質細胞である平滑筋細胞へと形質を転換させることで、その分子機構を解析し、形質転換要素の同定を目指す。本研究成果は基礎研究のみならずアンメットメディカルニーズである線維症治療にも波及する。

Outline of Final Research Achievements

I analyzed the mechanisms of myofibroblast transformation into smooth muscle cells using cross-linked type IV collagen gel and type I collagen gel. The physical signal from the collagen gel inhibited the proliferation of myofibroblasts, and the chemical signal from type IV collagen induced cell elongation and network formation. In particular, PI3K signaling induced by type IV collagen gel was important for cell elongation and network formation. Furthermore, I succeeded in inhibiting the proliferation of human myofibroblasts and inducing cell network formation on the type I collagen gel.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、これまで不明であった筋線維芽細胞の平滑筋細胞形質転換過程において、細胞外マトリックス環境からどのようなシグナルが細胞に入り、またどのような細胞内シグナル伝達経路がその過程で働いているかを明らかにしたものである。本研究成果は、器官の線維化・硬化を引き起こす筋線維芽細胞の間質細胞への形質転換を誘導する方法の開発に資するものであり、将来的に慢性炎症疾患治療の開発に貢献する。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 機械的物性から読み取る白血球接着2022

    • Author(s)
      木原隆典, 立花宏一
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 48 Pages: 46-47

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Alpha-mangostin dephosphorylates ERM to induce adhesion and decrease surface stiffness in KG-1 cells2021

    • Author(s)
      Phan Thi Kieu Trang、Do Thi Ly、Tachibana Kouichi、Kihara Takanori
    • Journal Title

      Human Cell

      Volume: 35 Issue: 1 Pages: 189-198

    • DOI

      10.1007/s13577-021-00651-8

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mechanical stiffness softening and cell adhesion are coordinately regulated by ERM dephosphorylation in KG-1 cells2021

    • Author(s)
      Kihara Takanori、Matsumoto Teru、Nakahashi Yoshihito、Tachibana Kouichi
    • Journal Title

      Human Cell

      Volume: 34 Issue: 6 Pages: 1709-1716

    • DOI

      10.1007/s13577-021-00584-2

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] I型コラーゲンゲル基質上での平滑筋細胞の収縮型形質転換誘導の試み2023

    • Author(s)
      清水駿介, 樋室尭也,森田亜希, 木原隆典
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子拡散解析から細胞外マトリックス構築過程を探る2023

    • Author(s)
      木原隆典, 山中由晶
    • Organizer
      第55回日本結合組織学会学術大会
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  • [Presentation] Cell stiffness as a potential marker for SARS-CoV-2 infection2023

    • Author(s)
      Do TL, Isoda T, Yamamoto N, Tachibana K, Kihara T
    • Organizer
      Biosensors 2023
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SARS-CoV-2 Spike RBD reducing cellular stiffness appears as an important event for viral infection2023

    • Author(s)
      Do TL, Isoda T, Yamamoto N, Tachibana K, Kihara T
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      第46回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] 白血球接着を誘導する細胞表面シアロムチンの拡散運動性変化2023

    • Author(s)
      瀬戸口桃香, Do TL, 立花宏一, 木原隆典
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      第46回日本分子生物学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子拡散解析から線維芽細胞によるECM構築過程を探る2023

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      山中由晶, 木原隆典
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      第46回日本分子生物学会年会
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      岩田百恵子, 林田大, 木原隆典
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      第46回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] 増殖型平滑筋細胞の収縮型形質転換時におけるシグナル伝達解析2022

    • Author(s)
      木原隆典, 森田亜希, 清水駿介, 樋室尭也
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      第45回日本分子生物学会年会
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      山中由晶, 木原隆典
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  • [Presentation] 白血球接着時における表面分子の拡散運動性解析2022

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      瀬戸口桃香, Do Thi Ly, 立花宏一, 木原隆典
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      第45回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] SARS-CoV-2 Spike protein induced a reduction of cellular stiffness2022

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      Do TL, Kihara T, Isoda T, Yamamoto N, Tachibana K
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      第45回日本分子生物学会年会
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    • Author(s)
      林田大, 柏谷康介, 木原隆典
    • Organizer
      第54回日本結合組織学会学術大会
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  • [Presentation] IV型コラーゲンゲルを利用した平滑筋細胞の収縮型形質転換機構の解析2022

    • Author(s)
      樋室尭也, 森田亜希, 木原隆典
    • Organizer
      つくば医工連携フォーラム2022
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  • [Presentation] 平滑筋細胞におけるIV型コラーゲンシグナルの解析2021

    • Author(s)
      木原隆典, 森田亜希, 樋室尭也
    • Organizer
      第53回日本結合組織学会学術大会
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  • [Presentation] 分子拡散を指標とした核小体物理環境の評価2021

    • Author(s)
      城元祥嗣, 木原隆典
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Alpha-mangostin dephosphorylates ERM and initiates an initial response of leukocytes activation2021

    • Author(s)
      Do TL, Phan TKT, Tachibana K, Kihara T
    • Organizer
      Cell Bio Virtual 2021, an online ASCB EMBO meeting
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    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 北九州市立大学 国際環境工学部 木原研究室 HP

    • URL

      https://takanori-kihara.jimdofree.com/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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