細胞内エネルギー代謝調節による顎骨骨髄間葉系幹細胞の分化制御機構の解明
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21K10005
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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 | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
石井 正和 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (00456683)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 正宏 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (00294570)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| 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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 分化 / ミトコンドリア機能 / ROS / 細胞内エネルギー代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
顎骨骨髄間葉系幹細胞（MBMSC）を用いた顎骨増生治療を成功させるためには、MBMSCの分化制御機構を解明し、移植による骨増生効果を一定に保つことが重要である。
細胞機能を維持するために必要なエネルギー量は細胞によって異なり、分化等の細胞機能が大きく変化する際には、エネルギー代謝機能の転換が起こるが、MBMSCの分化制御とエネルギー代謝機構の関係は不明である。
本研究では、MBMSCの分化制御機構を細胞内エネルギー代謝変化の面から解析し、エネルギー代謝を調節することによって分化能制御の可能性を検討し、最終的にMBMSC移植による骨増生効果をコントロールする技術の開発をおこなう。
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| Outline of Annual Research Achievements |
顎骨骨髄由来間葉系幹細胞（MBMSC）は腸骨骨髄由来間葉系幹細胞（IBMSC）に比べて脂肪分化能が低いことが知られているが、その分化制御メカニズムは不明である。MSCの脂肪分化制御において、ミトコンドリア機能の活性化と活性酸素種（ROS）の役割が注目されている。そこで本年度はMBMSCの脂肪分化制御機構におけるミトコンドリア機能の活性化とROSの役割を評価した。MSCは脂肪分化に伴い、ミトコンドリア機能が活性化されることが報告されている。本研究では、MBMSCとIBMSCにおいて、脂肪分化誘導に伴うミトコンドリア膜電位の変化、ミトコンドリアDNAコピー数、ミトコンドリア生合成関連遺伝子発現によってミトコンドリア機能の活性化を評価した。MBMSCおよびIBMSCの両細胞は脂肪分化誘導によってミトコンドリア機能の活性化が誘導され、両細胞間で有意な差はなかった。ROSはMSCの脂肪分化において促進的な作用を示すことが知られている。そこで、MBMSCとIBMSCにおいて、脂肪分化に伴うROS産生変化とROS産生酵素のNOX4発現を比較した。MBMSCはIBMSCに比べてNOX4発現が有意に低く、細胞内ROS濃度も有意に低いことが明らかとなった。次に、メナジオン処理によってROS産生を誘導することによるMBMSCの脂肪分化に与える影響を評価した。メナジオン処理によって脂肪分化早期転写因子のC/EBPβおよびC/EBPβ発現が増加した。しかし、メナジオン処理によってMBMSCの脂肪滴形成を増加させることはできなかった。これらの結果は、ROSはMBMSCの脂肪分化過程において初期段階において部分的に作用している可能性が見出された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで、MBMSCの脂肪分化が負に制御される分子メカニズムは全く不明であった。しかし本年度の研究成果によって、MBMSCの脂肪分化制御機構にROSが部分的に関与する可能性が初めて見出された。しかし、本年度はエネルギー代謝変化の面からの評価が出来なかった。この点が未達の課題である。
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| Strategy for Future Research Activity |
MBMSCの脂肪分化制御機構におけるROSの役割をさらに解明するために、MBMSCにおいてNOX4を過剰発現させ、ROS産生を増加させた際の脂肪分化に与える影響を評価する。また、MBMSCの脂肪分化過程において、細胞内エネルギー代謝がどのように変化するのかを明らかにしていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Effects of Denture Cleaning Regimens on the Quantity of Candida on Dentures: A Cross-Sectional Survey on Nursing Home Residents2022
Author(s)
Nishi Y, Seto K, Murakami M, Harada K, Ishii M, Kamashita Y, Kawamoto S, Hamano T, Yoshimura T, Kurono A, Nakamura Y, Nishimura M
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Journal Title
International Journal of Environmental Research and Public Health
Volume: 19
Issue: 23
Pages: 15805-15805
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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