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老化細胞のメカノバイオロジー: メカニカルストレスによる細胞老化制御への挑戦

Research Project

Project/Area Number 22K19757
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

齋藤 悠城  札幌医科大学, 医学部, 講師 (40758702)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齋藤 貴子 (千見寺貴子)  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (40452982)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords細胞老化 / メカノバイオロジー / 慢性炎症 / メカニカルストレス / メカノバイロジー / 組織再生 / リハビリテーション
Outline of Research at the Start

ダメージを受けた細胞が自らの増殖を止め、サイトカインやケモカインなど様々な生理活性物質を分泌する状態である細胞老化は、慢性炎症や線維化を引き起こす原因細胞となることがわかり、新しい治療標的として注目されている。本研究では、老化細胞のメカノバイオロジー機構を明らかにすることで、メカニカルストレスによる細胞老化制御の可能性を探索し、、新しい老化細胞標的治療法の開拓を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

細胞老化とは、傷害された細胞が細胞分裂を停止する安全装置の一つであり、がん化を防ぐ生体防御の仕組みとして知られる。老化細胞はアポトーシスとは異なりすぐには死滅せず、サイトカインやケモカインなど様々な生理活性物質を分泌する細胞老化関連分泌形質(SASP) となり、“有益な細胞老化”として組織修復や個体発生などに関与する。申請者はこれまでSASPが免疫細胞を活性化して傷害された細胞をクリアランスすること(EbioMedicine 2019)、エクササイズによるメカニカルストレスが細胞老化を誘導し、組織幹細胞を活性化する有益老化細胞の存在を明らかにしてきた(Nature Commun 2020)。一方で、“有害な老化細胞” が臓器に蓄積し、加齢関連疾患における慢性炎症や線維化を引き起こすことが報告されたことから、相反する2つの細胞老化の細胞分子メカニズムの解明が世界的に強く求められている。申請者はこれまでの一連の成果から、メカニカルストレスを感受するメカノセンサーの違いが、有益な老化細胞と有害性老化細胞を区別するスイッチであり、メカノバイオロジーの観点から細胞老化の2面性を説明できるとの考えに至った。 当該年度では、増殖細胞と老化細胞において、RNA-seq解析を中心に実施し、老化細胞に特徴的に発現する因子群を同定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

増殖細胞と老化細胞において、RNA-seq解析を中心に実施し、老化細胞に特徴的に発現する因子群を同定に成功したため。

Strategy for Future Research Activity

RNA-seqデータの解析をより詳細に進め、老化細胞に特徴的な因子の絞り込みを行う。今後、in vitroにおいて、上記で同定した因子の機能解析を実施するため、CRISPR-Cas9等を用いてノックアウト実験を行う。さらに、伸展培養装置を用いて、老化細胞に特異的なメカノセンサーの同定を継続して実施する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Cellular senescence and wound healing in aged and diabetic skin2024

    • Author(s)
      Kita Arisa、Yamamoto Sena、Saito Yuki、Chikenji Takako S.
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 15 Pages: 1344116-1344116

    • DOI

      10.3389/fphys.2024.1344116

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Senescence-associated secretory phenotypes in mesenchymal cells contribute to cytotoxic immune response in oral lichen planus2023

    • Author(s)
      Ijima Shogo、Saito Yuki、Yamamoto Sena、Nagaoka Kentaro、Iwamoto Taiki、Kita Arisa、Miyajima Maki、Sato Tsukasa、Miyazaki Akihiro、Chikenji Takako S.
    • Journal Title

      Immunity & Ageing

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 72-72

    • DOI

      10.1186/s12979-023-00400-5

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exercise-Induced Senescence of Fibro/Adipogenic Progenitors is Impaired in Diabetes2023

    • Author(s)
      Miura Norihiro、Saito Yuki、Yamamoto Sena、Sato Tsukasa、Nagaoka Kentaro、Iwamoto Taiki、Miyajima Maki、Kita Arisa、Chikenji Takako S.
    • Journal Title

      SSRN

      Volume: NA Pages: 28-28

    • DOI

      10.2139/ssrn.4363557

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 運動による細胞老化制御と骨格筋の再生・変性メカニズムの探索 (シンポジウム)2023

    • Author(s)
      齋藤悠城
    • Organizer
      第31回日本運動生理学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 滑膜線維芽細胞の細胞老化は関節リウマチにおける炎症性組織プライミング誘導に関与する2023

    • Author(s)
      齋藤悠城, 岩本大輝, 山本瀬菜, 宮島真貴, 村橋靖崇, 寺本篤史, 射場浩介, 山下敏彦, 千見寺貴子.
    • Organizer
      第44回日本炎症・再生医学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Exercise-induced senescence-like gene signature in fibro/adipogenic progenitors is impaired in diabetes muscle2023

    • Author(s)
      Yuki Saito, Norihiro Miura, Sena Yamamoto, Tsukasa Sato, Kentaro Nagaoka, Taiki Iwamoto, Maki Miyajima, Arisa Kita, and Takako S. Chikenji
    • Organizer
      ASCB|EMBO meeting Cell Bio 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cellular Senescence in Epidermal Stem Cells as a Potential Driver of Lupus Erythematosus Skin Lesions2023

    • Author(s)
      Sena Yamamoto, Yuki Saito, Tsukasa Sato, Norihiro Miura, Kentaro Nagaoka, Taiki Iwamoto, Maki Miyajima, Arisa Kita, and Takako S. Chikenji
    • Organizer
      ASCB|EMBO meeting Cell Bio 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cellular senescence of synovial fibroblasts in rheumatoid arthritis model mice2023

    • Author(s)
      Taiki Iwamoto, Yuki Saito, Sena Yamamoto, Kentaro Nagaoka, Yasutaka Murahashi, Atsushi Teramoto, Kosuke Iba, Toshihiko Yamashita, Takako Chikenji
    • Organizer
      ASCB|EMBO meeting Cell Bio 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Involvement of Cellular Senescence in the Pathogenesis of Lupus Nephritis in Mice2023

    • Author(s)
      Kentaro Nagaoka, Yuki Saito, Shogo Ijima, Sena Yamamoto, Tsukasa Sato, Norihiro Miura, Taiki Iwamoto, Maki Miyajima, Takako S. Chikenji
    • Organizer
      ASCB|EMBO meeting Cell Bio 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨格筋における細胞老化と筋再生2022

    • Author(s)
      齋藤悠城, 千見寺貴子
    • Organizer
      第43回日本基礎老化学会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

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Published: 2022-07-05   Modified: 2024-12-25  

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