老化に伴うコラーゲン架橋形成に着目した半月板の老化メカニズム解明
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21K16707
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
辻井 聡 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任講師(常勤) (70898014)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 細胞老化 / 組織老化 / 半月板 / 細胞外基質 / 老化 / コラーゲン架橋 |
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| Outline of Research at the Start |
半月板は膝関節内において重要な機能を有するが、加齢に伴う変化（老化）に加えて、日々繰り返される荷重など様々な要因が重なり、変性断裂に至ると考えられている。変性断裂に至ると一般的な縫合術による修復は困難であり、疼痛が続けば切除術が施行され、近年の理念である‘Save the Meniscus’（半月板組織を可及的に温存する）が困難となる。修復に向けた研究は進んではいるが、背景にある老化に対する取り組みはなされていない。そこで、本研究では半月板の老化に関わる分子機構の解明をめざし、そこから新たな治療戦略探る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
半月板は膝関節内において荷重分散や、衝撃吸収、関節潤滑、安定化など重要な機能を有するが、加齢に伴う変化（老化）に加えて、日々繰り返される荷重など様々な要因が重なり、変性断裂に至る。変性断裂に至ると修復は困難であり、疼痛が続けば切除術が施行され、半月板組織・機能を可及的に温存する‘Save the Meniscus’という近年提唱されている理念を遂行することが困難となる。そこで、変性断裂に至る前段階としての半月板の老化メカニズムを明らかにすることが変性断裂の発症を予防するには重要と考えられるが、この視点での研究はまだ進んでいない。
本研究においてはマウスを対象としているが、若齢・老齢マウスの半月板組織において、老化現象が認められるかどうかを検証することが第一に必要である。そして老化メカニズム解明のため、老化指標となるコラーゲン線維架橋に関わる分子機構を同定することも同時に必要と考える。細胞レベルで老化メカニズムに関する標的因子を同定できれば、その因子を調節することで老化抑制機構への介入も検証でき、新たな治療戦略へつながると考えられる。
本年度も引き続き、マウス後肢の膝半月板から細胞を抽出し、その初代培養の確立を試みた。コラゲナーゼ処理による細胞の抽出は可能であったが、細胞の培養維持が困難であった。そのため、組織評価での老化表現型の確認を行うこととし、若齢マウスと老齢マウスの組織における免疫染色法の比較試験を進めた。
なお、これまでに得られてきた知見をまとめ、臨床上の理解と基礎的研究に必要なResearch questionをまとめて新たにReviewとして報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
小動物としてはマウスを使用し、後肢から半月板採取を行い、コラゲナーゼ処理を行ったが、コラゲナーゼ濃度や反応時間の調整を試みるも、培養で生存する細胞数が少なく、条件検討に時間を要した。引き続き、条件検討を行い最適化するとともに、組織での評価も同時に検討することとしている。
現状の半月板老化の理解については、新たにReviewとしてまとめ、和文雑誌に投稿した。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウス半月板の細胞から初代培養が確立できれば、培養に伴う老化反応、さらに老化刺激による反応を確認する。また培養液の解析も行い、液性因子の解析も行う。
細胞採取のみならず、組織における評価を加えることとしている。膝関節組織を標本として免疫染色などから若齢、老齢の比較を行い、さらに組織からRNA抽出を行い、遺伝子発現の変化も検討予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
