骨髄間葉系幹細胞由来エクソソームによる新規骨再生療法の開発
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21K21060
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Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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0907:Oral science and related fields
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
竹内 涼子 新潟大学, 医歯学総合病院, 専任助教 (00911603)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | エクソソーム / 骨再生 / 間葉系幹細胞 / 培養上清 / マクロファージ / MCP-1 |
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| Outline of Research at the Start |
顎顔面領域疾患に伴う骨欠損は、機能性や整容性に大きく関わり生活の質を低下させる。近年、幹細胞ベースの骨再生療法が発達しているが、幹細胞が骨再生に寄与するメカニズムは多様で不明な部分が多い。私はこれまでラット頭蓋骨骨欠損モデルを用いて、細胞移植を用いずに幹細胞の培養上清や細胞外小胞であるエクソソームのみでの骨再生促進効果を報告してきた。その要諦として、組織周囲の微小環境の調節こそが早期の骨再生に深く関与していると考え、本研究はより早期に有効な骨再生療法を開発することを目的とし、免疫調節機能の観点からマクロファージの極性転換に着目し、エクソソームの効率的な骨再生に寄与する特異的な働きを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
間葉系幹細胞(MSCs)による骨再生において、細胞相互の接着による直接的な情報伝達に加え、液性因子等のパラクライン作用による間接的なコミュニケーションが重要な役割を担うことが知られている。われわれはこれまで、骨髄間葉系幹細胞由来培養上清(Mesenchymal Stem Cell Conditioned Media; MSC-CM)には様々な成長因子が含まれ、細胞遊走、血管新生、細胞分化などを亢進させ、骨再生を促進することを報告してきており、中でも液性因子の一つであるエクソソームが骨再生に重要な役割をになっていると考えた。
近年、MSC-CMによる骨再生において、マクロファージ極性転換の誘導と抗炎症環境の構築が重要な過程であることが指摘されている。炎症を促進するM1マクロファージと、炎症を抑制するM2マクロファージの二つの極性に大別されるが、単球遊走因子(Monocyte Chemoattractant protein-1; MCP-1)などによる作用はマクロファージスイッチングを介しM2マクロファージ優位となり、IL-10、TGF-β等のサイトカインを産生し、抗炎症作用、組織再生作用を発揮する。本研究では、MSC-CMやエクソソームに含まれるマクロファージ極性転換因子であるMCP-1の骨形成に対するおける影響を検討した。
MSC-CMにMCP-1が含まれていることをELISA法にて確認し、ラット骨髄由来マクロファージをMSC-CMやMCP-1除去MSC-CMで培養しqRT-PCRにてM1およびM2マクロファージマーカーの発言を検討した。
また、ラット頭蓋骨欠損モデルを用いてMSC-CMやMCP-1除去MSC-CMをアテロコラーゲンを足場として移植し、移植後72時間、1週、2週にマイクロCTにて経時的な骨形成評価を、また組織学的・免疫組織化学的評価を行った。
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
