2021 Fiscal Year Annual Research Report
The clarification of bone formation and absorption mechanism in the bone marrow microenvironment
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19H03842
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
大野 充昭 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (60613156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
窪木 拓男 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (00225195)
宝田 剛志 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (30377428)
ハラ エミリオ・サトシ 岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (40779443)
渡辺 亮 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (60506765)
秋山 謙太郎 岡山大学, 大学病院, 講師 (70423291)
淺田 騰 岡山大学, 大学病院, 研究准教授 (70803055)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | BMP-2 / 骨髄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
BMP-2を応用した骨補填材は，有効な骨再生療法を提供するとして大変期待されている．一方，我々は，骨髄腔内にBMP-2を投与すると逆に骨形成が抑制され，骨髄腔が拡大するという大変興味深い知見を得た．本申請研究では，骨髄細胞のシングルセル解析にて，BMP-2投与による骨形成抑制・骨髄腔拡大に関わっている細胞を抽出し，これら候補細胞がBMP-2投与下で骨髄ニッチや骨髄腔の維持にどのように関わっているのか，その制御メカニズムを明らかにすることを目的としている．最終年度は，昨年度に実施したBMP-2によって誘導される異所骨と骨髄細胞のsingle cell RNA-seq (scRNA-seq)のデータを詳細に解析した．その結果，BMP-2誘導性異所性骨と骨髄は類似した細胞分画であること，つまり，BMP-2誘導性異所性骨には，B細胞やT細胞，NK細胞，顆粒球，単球といった白血球のみならず，造血幹細胞や骨髄系幹細胞，リンパ系幹細胞といった未分化な骨髄細胞が存在していた．さらに，BMP-2によって誘導された異所性骨は，造血機能を有した臓器として機能していることがわかった．つまり，BMP-2は生理活性を有した骨髄を形成している可能性が強く示唆された．次に，BMP-2投与下の骨髄のscRNA-seq解析を実施した．その結果，対照群と比較し，単球のクラスターに変化が生じていることが明らかとなった．中でも，マクロファージのサブセットに変化が生じていることが明らかとなった．マクロファージが間葉系幹細胞に作用し，骨の恒常性維持に深く関与していることから，今後はマクロファージに焦点をおき，BMP-2の骨髄における骨形成抑制メカニズムを明らかにする予定である．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Preclinical bioequivalence study of E. coli-delived rhBMP-2/β-TCP and autogenous bone in a canine guided-bone regeneration model.2022
Author(s)
Nosho S, Ono M, Komori T, Mikai A, Tosa I, Ishibashi K, Tanaka Y, Kimura-Ono A, Hara S E, Oohashi T, Kuboki T
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Journal Title
Journal of Prosthodontic Research
Volume: 66
Pages: 124-130
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Suppression of bone necrosis around tooth extraction socket in a MRONJ-like mouse model by E-rhBMP-2 containing artificial bone graft administration.2021
Author(s)
Tanaka Y, Kyaw TA, Ono M, Mikai A, Anh TD, Emilio SH, Tosa I, Ishibashi K, Ono-kimura A, Nawachi K, Kuboki T, Oohashi T
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 22
Pages: 12823
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Imatinib has minimal effects on inflammatory and osteopenic phenotypes in a murine cherubism model.2021
Author(s)
Mukai T, Akagi T, Hiramatsu-Asano S, Tosa I, Ono M, Kittaka M, Ueki Y, Yahagi A, Iseki M, Oohashi T, Ishihara K, Morita Y
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Journal Title
Oral Diseases
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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