| Project/Area Number |
22K19283
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Tanaka Kozo 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (00304452)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 癌 / 細胞・組織 / 染色体 / 老化 / 細胞 / 染色体不安定性 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、老化にともなう酸化ストレスの増加の原因、およびこれによる染色体不安定性の発生機構を明らかにすることを目的とする。応募者らは、老齢マウス (24ヶ月齢)から単離した皮膚線維芽細胞で、染色体不安定性 (染色体分配異常が高頻度で見られる状態)が見られること、またこれに酸化ストレスが関与していることを見出している。そこで老化にともなってなぜ酸化ストレスが増加するのか、酸化ストレスによってどのように染色体不安定性が発生するのかについて研究を行う。老化と染色体不安定性の関係の詳細は不明であり、本研究は老化にともなって起こる機能低下やがんの発生の理解およびその対処法につながることが期待される。
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| Outline of Final Research Achievements |
We have found that skin fibroblasts from old mice exhibit chromosomal instability, which is partly due to oxidative stress. In the present study, we aimed to clarify the effect of oxidative stress on age-related chromosomal instability. We found that oxidative stress is caused by an increase in ROS production associated with mitochondrial functional decline and that oxidative stress induces replication stress. It was also found that reducing replication stress ameliorates chromosomal instability and that excessive microtubule stabilization is the cause of chromosomal instability. Overall, we clarified the sequence of events by which oxidative stress induces chromosomal instability in old mouse cells.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
酸化ストレスと老化の関連はフリーラジカル説として提唱されていたが、本研究はこの古くからある仮説を、老化にともなう染色体不安定性と結びつけた点に意義がある。また老齢マウスから線維芽細胞を単離し、低酸素条件下のライブセルイメージングにより染色体分配を観察する手法も独自性が高い。本研究は、染色体不安定性を老化の指標の１つとして確立し、抗酸化力を高めることによりこれを改善する方策の開発につながる可能性がある。染色体不安定性から生じる染色体異数性や微小核は、遺伝子発現の異常や炎症性サイトカインの分泌などを通じてがんなど様々な病態につながる可能性があり、本研究がそれらの理解や制御に資することが期待される。
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