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Analysis on cellular fate decision of mesenchymal cells during bone and bone marrow development

Research Project

Project/Area Number 21K08417
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo (2022-2023)
Kyushu University (2021)

Principal Investigator

Sumiya Eriko  東京大学, 医学部附属病院, 特別研究員 (50724754)

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: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords骨髄ストローマ細胞 / 骨髄発生 / RANKL / 発生 / 細胞分化 / 骨髄の発生 / 未分化間葉系細胞 / 骨芽細胞
Outline of Research at the Start

骨髄は造血の場として生命の維持に重要な役割を果たす。骨髄を構成する間葉系細胞群である骨髄ストローマ細胞は造血幹細胞の支持に欠かせないことが示されてきたが、骨髄ストローマ細胞の発生学的来歴は明らかにされていない。これまでの研究においてマウス胎仔の骨原基にTNFスーパーファミリーサイトカインであるRANKLを高発現する未分化間葉系細胞を見出した。本研究では胎仔RANKL陽性細胞から骨芽細胞および骨髄ストローマ細胞への分化を制御する遺伝子を探索・同定することで「未分化間葉系細胞から骨芽細胞および骨髄ストローマ細胞への分化運命を決定づける因子は何か」を解明することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Bone marrow is the major hematopoietic tissue in postnatal mammalian animals. Bone marrow is known to be formed along with bone development. However, the origin and cellular lineage of bone marrow-composing cells have not been fully elucidated. In the present study, cellular lineages of murine embryonic mesenchymal cells of the bone and bone marrow were analyzed. A portion of mesenchymal cells in the early bone marrow were found to be already committed to osteoblastic or bone marrow stromal lineages, and these nascent cells further matured as the developmental stage proceeded. Furthermore, fetal septoclasts were identified at the chondro-osseous junction of the developing bone marrow. Altogether this study provides new insights into the cellular populations which participate in the development of early hematopoietic tissue.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

抗がん剤による化学療法に伴う骨髄抑制や、加齢による造血機能の低下に起因する貧血などに対して骨髄機能を賦活化する治療法の開発が必要とされている。機能的な骨髄の再建には、造血幹細胞の移植のみならず、同時にそれ支持する微小環境を再構築することの重要性が指摘されているが、その方法は確立されていない。本研究によって発生期の幼若骨髄を構成する細胞群の由来や性状の一端が明らかとなり、生体にプログラムされた造血環境の構築メカニズムに対する理解が進んだという学術的な意義に加え、同定した幼若細胞群に関する知見は将来的には人工的に骨髄を再建する技術の開発に資する可能性がある。

Report

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

    (7 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] RANKL-expressing cells in the primary ossification center functions as an osteoclast niche during early bone marrow development2024

    • Author(s)
      Eriko Sumiya, Shinichiro Sawa
    • Organizer
      第52回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 一細胞遺伝子発現解析を活用した破骨細胞誘導細胞の探索2024

    • Author(s)
      住谷瑛理子
    • Organizer
      第8回理論免疫学ワークショップ
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 胎仔期の軟骨-骨境界面に局在するセプトクラストは破骨細胞形成を促進し骨髄腔の発生に寄与する2023

    • Author(s)
      住谷瑛理子、澤新一郎
    • Organizer
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 一細胞遺伝子発現解析を活用した骨髄発生に寄与する新規細胞集団の同定2023

    • Author(s)
      住谷瑛理子
    • Organizer
      第7回理論免疫学ワークショップ
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 一次骨化中心に出現する胎仔RANKL陽性細胞は骨芽細胞および骨髄ストローマ細胞へ分化することで骨の発生に寄与する2022

    • Author(s)
      住谷瑛理子、澤新一郎
    • Organizer
      第40回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Cartilage-degrading cells in the primary ossification center contributes to perinatal bone marrow development2022

    • Author(s)
      Eriko Sumiya, Shinichiro Sawa
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RANKL+ cells in the primary ossification center contributes to perinatal bone marrow development2021

    • Author(s)
      Eriko Sumiya, Shinichiro Sawa
    • Organizer
      第50回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

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

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