| Project/Area Number |
23K19709
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0907:Oral science and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
辻 直紀 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (90980409)
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| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 骨芽細胞 / 破骨細胞 / アポトーシス / イメージング / エフェロサイトーシス / オルガノイド |
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| Outline of Research at the Start |
骨リモデリング過程において、骨吸収期の終了後にアポトーシスした破骨細胞が、どの細胞に、どのように取り込まれることで除去されるのかは明らかではない。申請者は、所属する研究室で確立した骨リモデリング微小環境をin vitroで再現系した生体内現象in vitro再現系用いて、周囲に存在する骨芽細胞によりアポトーシスした破骨細胞断片が取り込まれる所見を得た。 本研究の目的は、骨リモデリング微小環境中での骨芽細胞によるアポトーシスした破骨細胞の取り込み現象が、骨恒常性維持において果たす役割とその破綻が骨恒常性に与える影響を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨リモデリングを再現した骨オルガノイドを用いることで、骨吸収窩内に存在する骨芽細胞は破骨細胞由来の断片を取り込みことを観察した。さらに、DiI標識した骨髄細胞マクロファージとの共培養実験により破骨細胞断片を取り込んだ骨芽細胞は自身の産生した骨基質に埋もれ骨細胞へと変化していた。
破骨細胞のアポトーシスが分化した骨芽細胞の再活性化に寄与することを確認するために、破骨細胞断片を4週以上分化した骨芽細胞に添加し、3週間以上に渡って連続的にその挙動変化を観察した。その結果、骨芽細胞の形態は紡錘形から球形に変化し、高い運動性を持ちながら骨形成する様子は観察された。破骨細胞のアポトーシス小体に制御される骨芽細胞の遺伝子発現を評価するためにbulk-RNA-seqを実施し、いくつかの候補遺伝子を明らかにした。
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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
Bulk-RNA-seqにより破骨細胞のアポトーシス小体を分化した骨芽細胞に添加することでどのような遺伝子が変化するのかを確認した。また、骨リモデリング微小環境を再現したオルガノイド系でアポトーシス阻害剤の投与により骨リモデリングが乱れることを確認し、さらに、アポトーシスした破骨細胞断片を追跡可能な系を確立した。加えて、次年度に実施予定であったvivoでの実験も既に開始できているため順調に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
骨芽細胞のエフェロサイトーシスの制御機構とそのシグナル経路を検討する。さらに、in vivoで骨芽細胞による破骨細胞断片の取り込みを可視化する手法を確立する。
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