| Project/Area Number |
23K23890
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| Project/Area Number (Other) |
22H02627 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田村 宏治 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70261550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樫尾 宗志朗 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (40823307)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
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| Keywords | 器官再生 / 脊椎動物 / ヒレ内骨格 |
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| Outline of Research at the Start |
脊椎動物は動物種によって器官再生能力が異なり、一つの動物種でも器官再生できる時期とできない時期がある動物もいる。これらの再生能力の差や変化の要因は不明だが、これが理解できれば器官再生を引き起こすカギとなる条件を見つけられる。これに対し我々は、ゼブラフィッシュの胸ビレ内骨格部分が、幼生期（仔魚）であれば再生すること、成長が進むと再生能力が低下し稚魚や成魚では再生しないこと、を発見した。このような背景のもと、ゼブラフィッシュのモデル動物としての特性を活かして、本研究は「内骨格を再生させる組織内の内的要因を抽出すること、再生能低下をもたらす組織外の外的要因を明らかにすること」を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゼブラフィッシュの胸ビレ内骨格部分は、幼生期（仔魚）であれば再生し、成長が進むと再生能力が低下し稚魚や成魚では再生しない。本研究では、ヒレ内骨格を再生させる組織内の内的要因を抽出し、再生能低下をもたらす組織外の外的要因を明らかにするために2つの研究課題項目を設定した。項目１では、ヒレ組織内における内骨格再生を駆動するメカニズムとヒレ組織内の再生不可原因を明らかにする。項目２では、再生能力低下をもたらすヒレ組織外の要因を明らかにする。とくに項目２では「局所再生に対して全身性制御が作用する」という、独自の切り口を導入する。本研究では、内骨格再生をモデル系として「器官再生ができる・できないという差の実体は何か」という発生学の学術的な命題を明らかにし、再生できる条件を引き出すことで内骨格を再生できないヒトなどのほ乳類への応用基盤を構築する。
当該年度は、項目１について候補遺伝子の機能解析を引き続き行った。インヒビター分子の処理による機能阻害実験によって、複数のMMP分子を阻害することで内骨格再生可能期の胸ビレの内骨格の再生が著しく阻害されることが明らかとなった。また、MMPの機能阻害によりコラーゲンのリモデリング状態が異常になることを示し、内骨格の再生に関するMMPの寄与が明らかとなった。また、筋組織欠損個体の作製と解析については、内骨格再生可能期と不可能期のどちらでも筋再生は起こることが明らかとなり、筋再生メカニズムについての解析を進めている。
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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
本年度は予定通り、「１－１．候補遺伝子の機能解析」の解析をほぼ終えることができ、「１－２．筋組織欠損個体の作製と解析」「２－１．代謝産物による全身性再生制御の解析」についても解析が進みつつあり、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでのところ研究は順調に進展しており、大きな問題も発生していない。得られた研究成果についての取りまとめを早急に行いたいと考えている。
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