2022 Fiscal Year Research-status Report
骨髄間葉系幹細胞の細胞周期制御における機械刺激受容チャネルTRPC6の役割
| Project/Area Number |
18K12047
|
|---|
| Research Institution | Sano Nihon University College |
|---|
Principal Investigator |
市川 純 佐野日本大学短期大学, 総合キャリア教育学科, 准教授 (70368207)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 骨髄間葉系幹細胞 / イオンチャネル / TRPC6 / 機械刺激 / 細胞周期 / 増殖 / 細胞骨格 / 再生医療 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
細胞や組織には外部からの機械刺激に応答し細胞内シグナルへと変換する機構が備わっている。骨髄間葉系幹細胞（bone marrow mesenchymal stem cell, BMSC）においてもその存在を示唆する報告があるが、そのシグナル伝達メカニズムに関しては不明な点が多く残されている。機械刺激を細胞内シグナルへと変換するには、イオンチャネル・接着因子とそのアダプタータンパク・ストレスファイバー等の細胞骨格が複合的に働くと考えられている。本研究はBMSCに発現する機械刺激受容チャネルTRPC6の細胞周期制御における役割に着目し、増殖や分化の効率的な誘導および分子メカニズムの解明を目的とする。
本研究を通じて、BMSCにおけるTRPC6チャネルの機械刺激による活性化が増殖促進効果をもたらすメカニズムが明らかになりつつある。BMSCのTRPC6チャネル活性は受容体刺激と機械刺激の協働作用により増幅されるが、特に低濃度受容体刺激下では機械刺激によるチャネル応答増幅効率が高まり、且つ増殖が有意に促進されることがわかってきた。このメカニズムには、細胞周期のM期進行に重要な役割を果たす細胞骨格が関与することも明らかとなっている。これらの現象を手掛かりに、機械刺激が増殖を制御するシグナル伝達経路について確認中である。現在、受容体刺激および機械刺激の強度を変数とした最適増殖条件の検討を、BMSCの品質確認（正常な増殖能および分化能）と並行して行っており、完了すれば安全で効率の良いBMSC培養法が確立できると見込まれる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
BMSCにおいてTRPC6チャネルを活性化させるため受容体刺激・機械刺激の協働刺激を様々な濃度・強度の組み合わせで行うと、機械刺激時のチャネル応答増幅効率が高い条件で最も増殖促進効果が高まることがわかってきた。機械刺激に関してはある一定以上の強度が必要であることもわかっているが、強すぎる機械刺激条件下では増殖が停止すること、細胞骨格の正常な再構成が起こらないという結果が観察された。これにより、細胞死を伴わない程度の機械刺激であっても、細胞骨格の再構成が阻害される強度であれば増殖停止に至る可能性が示唆された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、TRPC6の受容体刺激・機械刺激協働作用によるチャネル活性増幅比率と増殖促進度の関係性を、機械刺激の種類と強度のデータを加えて数値化しプロファイルを作成する。同時に、機械刺激の強度が高い状況での細胞骨格の状態を撮影解析し、増殖停止との関連性を検討する。これらの結果を確立しつつ、機械刺激によるTRPC6の活性化が増殖シグナルへと変換される分子機構を明らかにする。
|
| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス蔓延による学会のオンライン開催等によって次年度使用額が発生した。また一部消耗品の生産および納品の遅延により実験予定が遅れたため、消耗品使用予定額が次年度へ持ち越された。「今後の研究の推進方策」に記載した内容の遂行に必要な消耗品購入、および学会発表費と論文投稿費として使用する計画である。
|
