| Project/Area Number |
22K10045
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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 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
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| Research Institution | Matsumoto Dental University |
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Principal Investigator |
李 憲起 松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (60350831)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
各務 秀明 愛知医科大学, 医学部, 教授 (80242866)
溝口 利英 東京歯科大学, 歯学部, 教授 (90329475)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | スフェロイド / 間葉系幹細胞 / BMPシグナル / 骨分化能 / 多能性 / 細胞周期 / 間葉系間質細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
再生医療領域では骨再生は重要な課題であり，高い骨形成能を有する細胞は今後の臨床応用が期待される。われわれは，特殊な低接着性培養ディッシュを用いることで自発的なスフェロイド形成が見られ，得られたスフェロイドは高い幹細胞性と骨形成能を獲得することを報告してきた．そこで本研究では，スフェロイド化に伴う遺伝子の変動を網羅的に解析し，特に骨分化に重要となるBMPを介するシグナル経路活性化のメカニズムを解明することを目的とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生医療においては移植に用いられる細胞の機能が重要である。これまで骨再生に多用されてきた接着性で平面培養された骨髄由来間質細胞（BM-MSC）の骨再生能が必ずしも十分ではないことや、移植後に生存する細胞数が予測より少ないことが知られるようになってきた。そこで，高い幹細胞性や骨分化能を持ち、さらに移植後も高い生存率を維持することのできるスフェロイドの応用が期待されている。本研究では、われわれが独自に開発した自発的なスフェロイド形成技術を用いて、間葉系間質細胞のスフェロイド化に伴う遺伝子の変動を網羅的に解析し、特に骨分化に重要となるBMPを介するシグナル経路活性化のメカニズムを解明すること目指している。
本年度は昨年度に引き続きスフェロイド形成により、間葉系間質細胞内のシグナル伝達だけでなく、受容体のレベルでも骨分化能維持メカニズムの解明を目的として実験を行った。BMPシグナルに関与するSmads, Runx，BMPRなど特異的遺伝子の発現の変化を解析した。結果として間葉系間質細胞による自発的スフェロイドは平面培養細胞と比較して、BMPシグナルに関与するSmad2，Smad9，Runx，BMPRの発現が上昇することと、 Smadユビキチン化制御因子2（Smurf2）の発現が低下することを明らかにした。
現在，BMP受容体（BMPR）活性に関わる遺伝子発現およびタンパク発現の解析を進めている。
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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
研究の第二階段として、スフェロイド形成前後のBMPシグナルに関与するSmads, Runx，BMPRなど特異的遺伝子の発現についてはこれまでほぼ解析が終了した。概ね順調に経過していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで検討してきた結果につき、骨分化能の維持に働く重要な細胞内シグナル系であるBMP-Smads軸に注力することで、細胞スフェロイド化により骨分化能が向上するメカニズムの検討を進める。
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