2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K09593
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
松原 秀憲 金沢大学, 附属病院, 講師 (10507057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 靖彦 金沢大学, 医学系, 教授 (20313637)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 糖化ストレス / 骨折 / ピリドキサミン / AGE / MG / RAGE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，糖尿病患者では骨折後の癒合不全、偽関節形成のリスクが非常に高いことが知られている原因としての糖化ストレス の関与を証明し、それに 対するピリドキサミン(Pyr)での治療を目指すことを目的とする。
In vivo において、まず、昨年度から引き続き行っていた糖尿病マウス(DM)の骨折治癒遷延に対するピリドキサミンの効果を、4群(control, control+pyr, DM, DM+pyr)で比較検討した。uCT,病理学的に糖化ストレスによる骨癒合遷延がpyrにより改善することを確認できた。
In vitroにおいては、糖化ストレス(メチルグリオキサール)と骨癒合遷延の因果関係を示す分子基盤が希薄であったため、メチルグリオキサールと特異的に結 合する蛍光プローブを用いることでメチルグリオキサールの定量化、可視化を行った。骨系統細胞(マウス頭蓋冠由来MC3T3細胞、マウス頭蓋間由来分化骨芽細胞、マウス骨髄血由来分化破骨細胞) において、高血糖環境により増加するメチルグリオキサールが、ピリドキサミンによって減弱することを確認した。またex vivoにおいてマウス長管骨、頭蓋骨においても高血糖によりメチルグリオキサールが上昇し、ピリドキサミンで改善されることを確認した。本年度はさらにIn vivoにおいてマウスの骨密度と血清中メチルグリオキサールに相関があることを確認した。DMマウスだけでなく健常マウスにおいても骨折自体が血清メチルグリオキサールを一時的に増加させることも確認した。今後はさらにPCRなどを施行し分子基盤を明らかにしていく予定である。
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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
in vivoでの糖尿病マウスやin vitroでのMGによる糖化ストレスがピリドキサミン(Vit.B6)によって改善するかどうかが本研究の核心 と考えられるが，両方の実験系においてピリドキサミンの効果を確認することができた. 本研究については英語論文を作成し発表済みである。予備分を糖化ストレスを可視化、定量化できるプローブ を用いることでメカニズムを明らかにする段階に進んだ。プローブとピリドキサミンによってMGが造骨細胞、破骨細胞いずれもを減弱しピリドキサミンがこれらの細胞機能を改善することまでin vitroで確認できている。またex vivo, in vivoにおいても同様な傾向を認めており、今後PCRや詳細なμCTなどを用いて更なる解析を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当大学血管分子生物学教室の山本靖彦教授らのグループは、糖尿病におけるAGE やその受容体膜タンパクであるRAGE 研究の第一人者であり、これまで糖化ストレスと微小血管障害についての研究発表を精力的に行っており、血管生物学教室に指導をいただきながら,実験をおこなっている.山本教授らのグループと連携しながらマウスの骨折モデルにおけるMGの動態をプローブを用いながら観察し、より詳細な分子基盤を明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
(理由) 実験が想定より順調に進展したために、予備分の使用が減少し、新たに購入する物品が抑えられた.コロナにより予定していた旅費が不要となった.
(使用計画) 今後は分子基盤解明のため、さらに実験回数の増加や試薬の購入、外注による検査なども増えてくることが予想される。
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