| Project/Area Number |
21K16718
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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 | Nihon University |
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Principal Investigator |
澤田 浩克 日本大学, 医学部, 助教 (00896342)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
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| Keywords | 脱分化脂肪細胞 / 硬膜外脂肪組織 / 硬膜外脂肪 / 神経周囲脂肪組織 / 分化指向性 |
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| Outline of Research at the Start |
MSCでは以前より採取した部位による細胞の性質の違いが報告されている。脱分化脂肪細胞（DFAT）も採取部位の近くの臓器に分化しやすい「分化指向性」を持つことが分かってきた。すなわち硬膜外脂肪組織より調整したDFATは高い神経分化・再生能が期待できる。MSCは硬膜外脂肪組織からの調整は、採取可能な組織量が少ないため困難が予測される一方で、DFATは1g以下の脂肪組織からも調整可能といった利点があり調整が容易であることが期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、脱分化脂肪細胞（DFAT）は採取する部位により性質の違いがあることを示すことである。また最終的には硬膜外脂肪組織からDFATを調整し、神経周囲脂肪組織由来DFATの神経分化能、神経再生能を明らかにすることである。DFATを用いた神経再生の研究は少ない上に、採取部位による違いを検討した報告はなく、また硬膜外脂肪組織を対象としている研究はないため、これらを明らかにすることが目的である。
まず、同一個体より骨髄由来間葉系幹細胞（MSC）、皮下脂肪由来幹細胞（ASC）、骨髄脂肪由来脱分化脂肪細胞（DFAT）、皮下脂肪由来DFATを調整し、細胞の性質を調べた。これにより脂肪組織を採取する部位により性質が異なり、採取部位に分化しやすい性質の幹細胞であることを示すことができた。この結果を日本整形外科学会基礎学術集会、日本整形外科学会学術集会にて発表した。次に、硬膜外脂肪組織より脱分化脂肪細胞（DFAT）を調整することが可能かどうかを調査し、その性質を明らかにする目的である。DFATは１～２gの脂肪組織から調整することが可能であるが、小動物で調整可能であるかどうかをラットを使用し、組織を採取する部位・方法を調査した。しかし全脊椎を調査したが、硬膜外腔に脂肪組織が確認できず、様々な週齢ラットで行ったが採取できなかった。またやや外側まで調査し、神経根周囲脂肪組織の有無も調査したが採取困難であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
同一個体より骨髄由来間葉系幹細胞（MSC）、皮下脂肪由来幹細胞（ASC）、骨髄脂肪由来脱分化脂肪細胞（DFAT）、皮下脂肪由来DFATを調整し、細胞の性質を調べた。これにより脂肪組織を採取する部位により性質が異なり、採取部位に分化しやすい性質の幹細胞であることを示すことができた。この結果を日本整形外科学会基礎学術集会、日本整形外科学会学術集会にて発表した。次に、硬膜外脂肪組織より脱分化脂肪細胞（DFAT）を調整することが可能かどうかを調査し、その性質を明らかにする目的である。DFATは１～２gの脂肪組織から調整することが可能であるが、小動物で調整可能であるかどうかをラットを使用し、組織を採取する部位・方法を調査した。しかしラットの硬膜外腔には脂肪組織が確認できず、様々な週齢ラットで行ったが採取困難であった。現在ウサギを用いて採取可能かどうかを研究開始しているが、調整法に難渋している。今後はされに研究を進め、調整法を確立する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、ウサギを用いた採取法の確立を行う予定である。場合によってはより大型の動物で硬膜外脂肪組織が採取できるかを検討が必要である。採取法が確立したのちには、硬膜外脂肪組織を頚胸椎（中枢神経）と腰椎（末梢神経）、に分け採取する方法を調査し、決定する。また同時に坐骨神経（末梢神経）の周囲脂肪組織からも採取法を確立する。その方法に基づき得られた脂肪細胞よりDFATの調整を行う。
次に脊髄硬膜外脂肪組織DFAT（CN-DFAT）、腰椎硬膜外脂肪組織由来DFAT（CEN-DFAT）、坐骨神経周囲脂肪由来DFAT（PN-DFAT）、MSC、SC-DFATを調整し細胞の性質を調査、神経細胞への分化能についても研究する。
マウス脊髄損傷モデルを作成、損傷部位にDFATを移植：マウス脊髄損傷モデルをTh9レベルにて脊髄を血管クリップにて1分間圧迫することにより作成する。脊髄損傷モデル作成後3日で細胞移植実験を行う。運動機能評価はバッソマウススケール（BMS）を使用し、10段階にて評価する。移植後1週間、2週間、4週間、6週間、8週間にて運動機能評価を行う。その後マウスを安楽死させ、移植部位（TH7-11）より脊髄を摘出し、形態学的評価、病理学的評価を行う。これによりDFAT移植の効果を調査する。
またマウス坐骨神経損傷モデルを作成、損傷部位にDFATを移植：マウス坐骨神経損傷モデルとして、既報に従い、臀筋を分け、坐骨神経を同定し、三叉神経から1㎝近位で坐骨神経を離断したのち、神経縫合を行うことで作成する。坐骨神経損傷モデル作成後3日で細胞移植実験を行う。運動機能評価は同様にバッソマウススケール（BMS）を使用する。移植後1週間、2週間、4週間、6週間、8週間にて運動機能評価を行う。その後マウスを安楽死させ、損傷坐骨神経を中心に1㎝で摘出し、形態学的評価、病理学的評価を行う。
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