2019 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of new purification method for bone collagen and functional analysis of bone-related cells by comparing gene expression levels
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17K01398
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
森本 康一 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (10319741)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | コラーゲン / LC-MS / 骨 / 真皮 / 腱 / qRT-PCR / 翻訳後化学修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度、実験途中であったブタの骨・真皮・腱から同様な手法によりＩ型コラーゲンを研究室で回収精製した。それらの翻訳後修飾の差異をLC-MS/MSを用いて明らかにした。また、組織特異的な修飾は定量解析を駆使することにより、正確に相対的な存在比率を調べることができた。その結果、α１鎖とα２鎖でそれぞれ比較したところ、各鎖においても組織間で化学修飾に有意差を認める箇所を見つけた。
さらに本年度は、ラット間葉系幹細胞（rMSC）を骨由来コラーゲンを塗布した培養皿に播種し、骨芽細胞分化培地で培養後３、５、８日目に分化状態を比較した。その結果、骨コラーゲン足場では、rMSCが短期間に骨芽細胞へ分化することをアリザリンレッド染色、培養液中のオステオカルシン濃度測定、骨芽細胞分化に関する遺伝子発現量解析（qRT-PCR）で明らかにした。遺伝子解析では、アルカリホスファターゼやオステオカルシン以外にも骨細胞マーカーの上昇も認められ、既存の培養足場にはない分化誘導効果を示すことができた。つまり、骨芽細胞への分化において、骨コラーゲンはrMSCに足場として特徴的なシグナル伝達を惹起し、相乗的な分化効率を高める作用を有することを証明した。
次に、ラット頭蓋骨由来の初代骨芽細胞を骨コラーゲン上で培養すると、脱分化速度が抑制されることを示した。つまり、骨コラーゲンにはin vitroの環境で通常起こる骨芽細胞の機能低下を抑える作用が認められた。今後、その作用機序について解析を進める。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Reduced nucleotomy-induced intervertebral disc disruption through T spontaneous spheroid formation by the Low Adhesive Scaffold Collagen (LASCol)2020
Author(s)
Yoshiki Takeoka, Takashi Yurube, Koichi Morimoto, Saori Kunii, Yutaro Kanda, Ryu Tsujimoto, Yohei Kawakasa Fukase, Toshiyuki Takemori, Kaoru Omae, Yuji Kakiuchi, Shingo Miyazaki, Kenichiro Kakutani, Toru Takada, Kotaro Nishidaa, Masanori Fukushimac, Ryosuke Kurodami, Naom
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Journal Title
Biomaterials
Volume: 235
Pages: 119781
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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