力学刺激特異的バイオマーカーの探索に向けた細胞核変形模倣デバイスの開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K12883
• Research Institution: Osaka Dental University
• Principal Investigator: 本田 義知 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (90547259)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 核 / 機械的刺激 / バイオマーカー

Outline of Annual Research Achievements

力学的刺激による細胞核の変形は、遺伝子発現挙動に直結し細胞機能・分化を制御する。しかしながら、この細胞核の変形のみに応答するバイオマーカー（遺伝子）は殆ど明らかになっていない。本申請は、申請者らが独自に開発を進めている「大量の細胞核を強固に固定化しつつ定量的な伸展刺激をかけうる細胞核伸展シート」を完成させ、in vitroで力学刺激をうけた細胞核の変形を再現し、特異的バイオマーカー探索の基盤を築く事を目的とする。具体的には、2つの異なるシートの創製と、同シートを利用した細胞外転写反応系の確立を目指す。本デバイスが開発され、将来的にバイオマーカーが同定されれば、治療部位における力学刺激に対する細胞応答の詳細な解析に繋がり、メカノバイオロジーや再生医療等を大きく飛躍させる可能性を持つ。平成29年度は、平成28年度の予備的研究の知見をもとに作製したNano-CaP結合PDMSシートの材料評価と、細胞核単離・保存状態の最適条件の探索を進めた。具体的には、材料評価ではX線電子分光分析、フーリエ変換型赤外分光分析、走査型電子顕微鏡観察、エネルギー分散型X線分析器、Nano-CaP剥離試験を持ちいて評価した。その結果、Nano-CaPが剥離されないシートの調製を終えた。更に、核抽出および保存方法では、市販の核抽出キットおよび同方法の改良や、複数の論文の方法を参考にTry and errorを繰り返した。現在、得られた知見を踏まえ、より細胞内に近い核の抽出条件の探索を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

細胞核結合用シートの作製はおおむね順調であったが、より細胞内に近い核の単離条件の探索が必要となったため。

Strategy for Future Research Activity

研究計画書に則り、より細胞内の核に近い核の抽出条件を探索後、
細胞核の結合、力学付与を行い、バイオマーカーの探索に移る。

Causes of Carryover

より細胞内の細胞核に近い核の抽出がもとめられ、研究計画に
遅れがでたため。