| Project/Area Number |
21K17134
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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 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
渡邊 純奈 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (00877102)
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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 |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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 / マイクロRNA / 細胞外小胞 / 顎骨壊死 |
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| Outline of Research at the Start |
老化細胞は慢性炎症を惹起して生体機能の低下やがん、加齢性疾患の発症を促進することが知られている。申請者は、ビスフォスフォネート関連顎骨壊死で、ゾレドロン酸による薬剤性の細胞老化が疾患の発症に関与している可能性を示唆し、骨髄間葉系幹細胞由来の細胞外小胞(EVs)が細胞老化を抑制し正常な創傷治癒を促すことを明らかにした（Watanabe et al. JDR 2020）。そこで本研究ではさらに発展させ、①薬剤性および原因不明であった疾患における老化機構の解明、②老化細胞に対するEVs由来のmiRNAの与える影響の解明、③老化モデル動物に対するEVsを介したmiRNA老化予防法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
①薬剤性細胞老化の解析として、in vivoでは、 薬剤性顎骨壊死モデルとしてマウスで抗RANKL抗体製剤を利用したMRONJモデルを作成し、その評価（HE染色、マイクロCT撮影、炎症性マーカー、骨形成関連遺伝子）をした。in virtoでは、 マウス骨髄細胞に抗RANKL抗体製剤を作用させて増殖能を評価した。
②細胞内代謝の解析としては、薬剤性老化細胞のニコチンアミドアデニンジヌクレオチドや乳酸の測定を進めた。
③骨髄間葉系幹細胞の細胞外小胞由来のmiRNAとその効果の解析について：In vitroでは、miR-6816-5pをラットBRONJモデルに投与し、創傷治癒効果が得られた（組織学的：マイクロCT撮影、HE染および免疫染色、遺伝学的：qRT-PCRにて老化関連遺伝子および細胞老化関連分泌形質（SASP）の評価）。またin vivoにおいては、p21の一部を組み込んだルシフェラーゼベクターを製作し、ルシフェラーゼアッセイによりmiR-6816-5pがp２１に結合して遺伝子発現に関与していることが明らかとなった。このmiRNAに関しては特許申請した。
④原因不明であった疾患における老化機構の解明として、特発性大腿骨頭壊死に関して、骨頭部の細胞の老化が関連していることが明らかとなった。そのほか、骨粗鬆症における細胞老化に対する骨髄間葉系幹細胞由来培養上清を用いた治療、放射線性顎骨壊死に対するヒト歯髄幹細胞由来細胞外小胞による治療について研究を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
抗RANKL抗体製剤を利用したマウスMRONJモデルの作成に難渋した。
子育て中で、実験が思うように進まないこともあった。
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| Strategy for Future Research Activity |
①細胞内代謝の解析：ミトコンドリアの観察（共焦点細胞イメージアナライザー使用）。
②レンチウイルスを介したトランスダクションによりEVsに特定のmiRNAを導入する（XMIR Exosome miRNA Packaging Systemの利用）。
③MRONJモデルラットやマウスに対するmiRNAの老化抑制・創傷治癒効果（in vivo/ in vitro）：目的miRNAを取り込ませた細胞外小胞(EVs)による、細胞機能のノックダウン、EVsによるmiRNA輸送経路の解析。EVs受容細胞におけるmiRNA標的遺伝子の発現調節の解析。
④学会発表および論文作成。
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