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Mechanism of bone regeneration and bone remodeling mediated by matrix vesicles

Research Project

Project/Area Number 22K16755
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

Mizukami Yuya  近畿大学, 医学部, 助教 (20881163)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords基質小胞 / 細胞外小胞 / 骨代謝 / 骨再生 / 骨粗鬆症 / 石灰化
Outline of Research at the Start

健康寿命の延伸に向けて、骨再生治療の新たな戦略が求められている。骨芽細胞が骨基質中に分泌する細胞外小胞の一つである基質小胞(MtVs)に着目し、MtVsの投与がが骨修復遅延、骨粗しょう症、異所性石灰化に与える影響を評価・解析することにより、MtVsによる細胞間コミュニケーションを介した新たな骨代謝制御機構を提唱するとともに、本機構を標的とした革新的な骨再生治療戦略の創出を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, I aimed to elucidate the effects of matrix vesicles derived from osteoblasts on bone regeneration and the regulation of bone remodeling. The study revealed two therapeutic possibilities of matrix vesicles in bone regeneration. Firstly, local administration of matrix vesicles promoted bone regeneration by activating osteogenesis and chondrogenesis. Secondly, systemic administration of matrix vesicles restored bone fragility caused by estrogen deficiency. This study highlights the novel role of matrix vesicles in bone physiology and provides important insights for the development of medications for bone disorders and bone regeneration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超高齢化社会の進行を背景に骨代謝性疾患や骨再生能の低下を起因とした運動機能障害の改善が健康寿命延伸のための課題となっている。本研究により初めて明らかとなった基質小胞の骨修復・再生作用や骨脆弱化を抑制する作用は、これらの問題を解決するための糸口になる可能性がある。今後のさらなる研究により、基質小胞が有する骨再生メカニズムを明らかにすることで、同メカニズムを利用した新規骨再生治療法および骨粗鬆症薬の開発による健康長寿な社会の実現に貢献できると考える。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Roles of Plasminogen Activator Inhibitor-1 in Heterotopic Ossification Induced by Achilles Tenotomy in Thermal Injured Mice2024

    • Author(s)
      Mizukami Yuya、Kawao Naoyuki、Ohira Takashi、Hashimoto Daiki、Okada Kiyotaka、Matsuo Osamu、Kaji Hiroshi
    • Journal Title

      Calcified Tissue International

      Volume: - Issue: 5 Pages: 535-549

    • DOI

      10.1007/s00223-024-01193-5

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Matrix vesicles promote bone repair after a femoral bone defect in mice2023

    • Author(s)
      Mizukami Yuya、Kawao Naoyuki、Takafuji Yoshimasa、Ohira Takashi、Okada Kiyotaka、Jo Jun-Ichiro、Tabata Yasuhiko、Kaji Hiroshi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: e0284258-e0284258

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0284258

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 骨芽細胞由来の基質小胞は大腿骨欠損後の骨修復・再生を促進する2023

    • Author(s)
      水上優哉、河尾直之、髙藤義正、大平宇志、岡田清孝、城 潤一郎、田畑泰彦、梶 博史.
    • Organizer
      第41回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨芽細胞由来の基質小胞はマウス大腿骨欠損モデルにおいて骨修復・再生を促進する2022

    • Author(s)
      水上優哉、高藤義正、河尾直之、大平宇志、岡田清孝、城潤一郎、田畑泰彦、梶博史
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-01-30  

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