2019 Fiscal Year Research-status Report
Cartilage protection by mechanical stress - changes of Exosome contents-
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19K09627
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
大月 孝志 岡山大学, 保健学研究科, 非常勤研究員 (10534802)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古松 毅之 岡山大学, 大学病院, 講師 (20432651)
西田 圭一郎 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (80284058)
廣畑 聡 岡山大学, 保健学研究科, 教授 (90332791)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 変形性関節症 / エクソソーム / 細胞外小胞 / マトリックス / 炎症性サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒアルロン酸を高濃度で含有する関節液をヒアルロン分解酵素で処理することで再現性良く、高精度で回収できるように既知の方法を改良した。回収された物質が粒子径分布、マーカータンパク確認（western分析）、RNA含量測定等で細胞外であることを確認した。
我々は変形性関節症（OA）患者の関節液中で上昇し、軟骨マトリックスを分解するマトリックス分解酵素の発現を誘導する炎症性サイトカイン（Interleukin-1β（IL-1β））が軟骨細胞の産生するエクソソームでのCD9（テトラスパニン29）発現を増加していることをwestern分析により明らかにした。患者滑液由来エクソソームにおいてもCD9の発現を確認している。このCD9は細胞接着とシグナル伝達を介して、炎症等に関連すると考えられており、OA患者滑膜で発現が上昇すること（Bull Hosp Jt Dis. 2005;63（1-2）:63-9）、CD9ノックアウト（KO）マウスを用いたOAモデルの一部では軟骨損傷が少ないなどの報告（Biomed Res.2016; 37（5）:283-291）もありOAへの関与が示唆される。更に、炎症性サイトカイン刺激により軟骨細胞自身のCD9発現を誘導することをRT-PCR、細胞免疫染色で明らかにした。
エクソソームを蛍光標識することにより軟骨細胞へのエクソソームの取り込みを確認した。ダイナミン阻害剤を用いるとエクソソームの取り込みがほとんど無くなったことから、エクソソーム取り込みの主たる経路はクラスリンを介したエンドサイトーシスであることを明らかにした。
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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
臨床検体を用いた臨床試験が承認・実施されていること。患者関節液からエクソソームを効率よく回収する方法を確立できていること。軟骨細胞によるエクソソームの取り込みを確認し、炎症性サイトカインで刺激した軟骨細胞、軟骨細胞から産生されるエクソソームの変化を見出していること。
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| Strategy for Future Research Activity |
軟骨細胞の培養上清（無処理、炎症性サイトカイン刺激、炎症性サイトカイン刺激+メカニカルストレス）を回収し、エクソソームを精製する。エクソソームからmiRNAを回収、RNAseq、デジタルPCRにて解析を行う。我々はメカニカルストレスが炎症性サイトカインによるマトリックス分解因子の発現が抑制されること、マトリックス分解に関連するmiRNAを見出している。エクソソーム含有miRNA構成と処理との関連性を解析する。また、エクソソーム構成タンパクの処理による変化をM/S分析で検出していく。
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| Causes of Carryover |
参加を予定していた学会がコロナ禍で延期されたため、次年度使用が生じたが、当該予算については、次年度開催される研究発表の旅費などに充当する予定である。
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Mechanical strain attenuates cytokine-induced ADAMTS9 expression via transient receptor potential vanilloid type 12019
Author(s)
Ohtsuki T, Shinaoka A, Kumagishi-Shinaoka K, Asano K, Hatipoglu OF, Inagaki J, Takahashi K, Oohashi T, Nishida K, Naruse K, Hirohata S
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Journal Title
Experimental Cell Research.
Volume: 383
Pages: 111556
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Bile acid metabolism is an intermediary factor between non-alcoholic steatohepatitis and ischemic heart disease in SHRSP5/Dmcr rats2019
Author(s)
Kumazaki S, Nakamura M, Sasaki s, Tagashira R, Maruyama N, Sato I, Yamamoto S, Ran S, Usui S, Shinohata R, Ohtsuki T, Hirohata S, Kitamori K, MoriM, Yamori Y, Watanabe S
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Journal Title
Journal of Nutrition and Food Sciences
Volume: 9
Pages: 9763
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Isolation and characterization of OA related extracellular vesicles2019
Author(s)
Takashi Ohtsuki, Shintaro Kodama, Yan Wanyu, Liu Guole, Omer Faruk Hatipoglu, Takuto Nishimura, Miho Tachiki, Junko Inagaki, Hiroshi Yamada, Takayuki Furumatsu, Keiichiro Nishida, Satoshi Hirohata
Organizer
11th Annual Meeting of the Japan CCN family study group
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[Presentation] Cartilage matrix regeneration by understanding miRNA and Exosomes2019
Author(s)
Takashi Ohtsuki, Yan Wanyu, Shintaro Kodama, Liu Guole, Omer Faruk Hatipoglu, Junko Inagaki, Ken Takahashi, Hiroshi Yamada, Toshitaka Ohashi, Takayuki Furumatsu, Keiichiro Nishida, Yasunori Okada, Suneel S, Apte, Satoshi Hirohata
Organizer
Brainstorming 2019
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[Presentation] Analysis of exosome uptake by chondrocyte2019
Author(s)
Shitaro Kodama, Yan Wanyu, Liu Guole, Takashi Ohtsuki, Omer Faruk Hatipoglu, Takuto Nishimura, Miho Tatiki, Junko Inagaki, Hiroshi Yamada, Keiichiro Nishida, Sun Liankun, Satoshi Hirohata
Organizer
Brainstorming 2019
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[Presentation] EMT in A431 cells caused matrix degradative enzymes expression2019
Author(s)
Takashi Ohtsuki, Yuri Shoji, Shintaro kodama, Yan wanyu, Omer Faruk Hatipoglu, Takuto Nishimura, Miho Tachiki, Junko Inagaki, Sachio Ito, Hiroshi Katayama, Satoshi Hirohata
Organizer
The 42nd Annual Meeting of the molecular Biology Society of Japan
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[Presentation] IL-1beta treatment up-regulated CD9 in exosome and chondrocyte2019
Author(s)
Yan Wanyu, Shintaro Kodama, Liu Guole, Takashi Ohtsuki, Omer Faruk Hatipoglu, Takuto Nishimura, Miho Tachiki, Junko Inagaki, Hiroshi Yamada, Takayuki Furumatsu, Keiichiro Nishida, Liankun Sun, Satoshi Hirohata
Organizer
The 42nd Annual Meeting of the molecular Biology Society of Japan
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