| Project/Area Number |
23K09128
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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 57010:Oral biological science-related
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
笹 清人 昭和大学, 歯学部, 助教 (50823069)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 篤 昭和大学, 歯学部, 准教授 (50407558)
片桐 岳信 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80245802)
加藤 憲 昭和大学, 医学部, 講師 (20644305)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | ラクチル化 / 骨リモデリング / 乳酸 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / Lactylation / osteoblast / osteoclast |
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| Outline of Research at the Start |
乳酸は永く「疲労物質」や「解糖系の副生成物」として認識されてきたが、乳酸による「ラクチル化」が発見され世界的に注目を集めている。本研究では、骨リモデリングに重要な骨芽細胞および破骨細胞の2つに着目し、ヒストンラクチル化の詳細な解析を行う。乳酸がヒストンラクチル化を介した骨リモデリングの新規シグナル分子としての新たな一面を開拓し、骨代謝の新規ターゲットとして見出すことで、新規分化機序の発見が骨代謝疾患の予防または治療に寄与する可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
乳酸は永く「疲労物質」や「解糖系の副生成物」として認識されてきた。乳酸がヒストンラクチル化を介した骨リモデリングの新規シグナル分子としての新たな一面を開拓し、骨代謝の新規ターゲットとしての可能性を見出す。ヒストンの修飾は、様々な化学修飾により染色体の高次構造の変化や転写制御、細胞運命の維持などを制御する重要な役割を担っている。近年、ヒストンの新規修飾として乳酸による「ラクチル化」が発見され世界的に注目を集めている。そこで本研究では、骨リモデリングに重要な骨芽細胞および破骨細胞の2つに着目し、ヒストンラクチル化の詳細な解析を行う。そのため、①細胞分化過程におけるヒストンラクチル化の変動と分化の関連、②ヒストンのラクチル化による分化制御機構の解明、③骨芽細胞および破骨細胞の乳酸シグナルの連関④骨粗鬆症モデルマウスにおけるラクチル化の解析という課題を遂行する。本研究の成果は、乳酸によるエピジェネティクスを介した新規分化機序の発見が骨代謝疾患の予防または治療に関与する可能性がある。
R5年度は、①の未分化細胞から骨芽細胞へ分化する過程において、ｐ300を介したヒストンラクチル化が重要である事を論文にて発表した(Lactate-induced histone lactylation by p300 promotes osteoblast differentiation. PLoS One.5;18(12):e0293676, 2023.)。今後、破骨細胞分化におけるヒストンラクチル化の役割についても検討していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
未分化細胞から骨芽細胞に分化する過程において、グルコース代謝時に産生される乳酸がp300を介し、ヒストンラクチル化を修飾することが大事であることを報告した(Lactate-induced histone lactylation by p300 promotes osteoblast differentiation. PLoS One.5;18(12):e0293676, 2023.)。査読のアクセプトまでに時間を要した関係で進捗状況がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の方針は、予定と一部変更がある。
1.細胞分化過程におけるヒストンラクチル化の変動と分化の関連（破骨細胞）、2. 骨芽細胞および破骨細胞のヒストンのラクチル化による分化制御機構の解明、3. 骨芽細胞および破骨細胞の乳酸シグナルの連関、4. 卵巣摘出術または慢性腎不全による骨粗鬆症モデルにおけるラクチル化の解析という順で行う予定である。卵巣摘出マウスにおけるラクチル化の解析は、論文の報告が新たに出たため、老齢マウスに変更する予定である。
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