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Identification of tissue-specific mechanisms of calcification using a combined analysis of transcriptome and chromatin accessibility

Research Project

Project/Area Number 21K09816
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57010:Oral biological science-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Kohno Shohei  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (00868391)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新飯田 俊平  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 研究推進基盤センター, センター長 (10137630)
吉子 裕二  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20263709)
南崎 朋子  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (30452593)
吉岡 広陽  国際医療福祉大学, 医学部, 講師 (50523411)
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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords慢性腎臓病 / 骨 / 血管 / イノシトールリン酸 / トランスクリプトーム / 異所性石灰化 / 血管平滑筋 / イノシトール6リン酸 / 血管石灰化 / 慢性腎不全 / オミクス / 血管異所性石灰化 / 骨芽細胞 / RNAシーケンシング / 次世代シークエンシング
Outline of Research at the Start

軟部組織である血管の異所性石灰化は、しばしば硬組織の石灰化不全を伴う。そのため、血管石灰化治療に際しては、硬組織の石灰化を抑制しないストラテジーの開発が急務である。申請者らは、石灰化抑制効果を持つことが知られているイノシトール6リン酸(IP6)が、異なるメカニズムで骨芽細胞と血管平滑筋細胞の石灰化抑制効果を発揮する可能性を見出した。本研究では、次世代シーケンサーを用いた網羅的遺伝子発現制御ネットワーク解析と独自に開発した細胞膜透過型IP6投与実験を組み合わせることで、血管特異的な石灰化抑制ターゲットの同定を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study investigated the specific inhibitory effect of cell membrane-permeable inositol 6-phosphate (IP6-AM) on vascular smooth muscle cell calcification and its mechanism. The results showed that 1) IP6-AM inhibits only vascular smooth muscle cell calcification without inhibiting osteoblast calcification, 2) IP6-AM induces distinct gene expression changes in vascular smooth muscle cells compared to IP6, 3) IP6, but not IP6 metabolites, exerts its inhibitory effect within cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

軟部組織である血管の異所性石灰化は、しばしば硬組織の石灰化不全を伴う。それゆえ、血管異所性石灰化に対しては、血管の石灰化を抑えつつ、硬組織の石灰化は抑制しない治療戦略が求められる。本研究は、IP6-AMが血管平滑筋特異的に石灰化抑制効果を発揮することを示した。今後、そのメカニズムのさらなる解析と個体レベルでの治療効果の検証を遂行することで、血管石灰化治療法確立につながることが期待できる。

Report

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

    (4 results)

All 2024 2022 2021

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

  • [Journal Article] Extracellular histones promote calcium phosphate-dependent calcification in mouse vascular smooth muscle cells2024

    • Author(s)
      Hoshino Tomonori、Kharaghani Davood、Kohno Shohei
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: ‐ Issue: 6 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1093/jb/mvae011

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 2,3-Diphospho-D-glyceric acid inhibits calciprotein particle growth and calcification in MOVAS cells but not in MC3T3-E1 cells2022

    • Author(s)
      Kharaghani Davood、Kohno Shohei、Minamizaki Tomoko、Hoshino Tomonori、Yoshiko Yuji
    • Journal Title

      Colloid and Interface Science Communications

      Volume: 50 Pages: 100668-100668

    • DOI

      10.1016/j.colcom.2022.100668

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 4:Calciprotein particles play a role in bone formation and vascular calcification2021

    • Author(s)
      Davood Kharaghani, Eben Bashir Kurniawan, Shohei Kohno, Tomonori Hoshino, Tomoko Minamizaki, Yuji Yoshiko
    • Organizer
      6th Joint Scientific Meeting in Dentistry
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 6:MEPE-derived ASARM, an inhibitor of calciparticle protein formation, suppresses vascular calcification but not bone formation2021

    • Author(s)
      Davood Kharaghani, Tomoko Minamizaki, Shohei Kohno, Tomonori Hoshino, Yuji Yoshiko
    • Organizer
      ASBMR 2021 Annual Meeting
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

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

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