2020 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of a new strategy for the treatment of functional restoration in skeletal muscle injury by tissue engineering using osteopontine derived SVVYGLR peptide
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19K10265
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田中 晋 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (00367541)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱田 吉之輔 大阪大学, 医学系研究科, 特任准教授 (10362683)
河口 直正 森ノ宮医療大学, 保健医療学研究科, 教授 (70224748) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / オステオポンチン / SVVYGLR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト由来骨格筋前駆細胞の内、筋衛星細胞(HsKSMC)と筋芽細胞(HSMM)を用いてSVVYGLR(SV)ペプチドが両細胞の生物学的特性に及ぼす影響について検討を行った。HsKSMC, HSMMをSVペプチドもしくはPBS, 非機能性ペプチド(random SV)混和培地でWST assayによる細胞増殖能を測定したところ、三群間で有意差を認めなかった。また両細胞の初期接着能についても明らかな差はみられなかったが、細胞遊走能(Boyden chamber assay)ならびに細胞運動能(Wound healing assay)についてはHsKSMC, HSMMともにSVペプチド添加培地条件下で遊走能、運動能は有意に上昇した。さらに、筋衛生細胞から筋芽細胞への分化、あるいは筋芽細胞から多核の筋管細胞への分化誘導に関わる特異的転写調節因子であるMyoD, MyogenineはともにSVペプチド添加条件下で発現が上昇することが明らかとなった。さらに、HsKSMC, HSMMにおけるSVペプチドによる遊走能上昇はTGF-β1阻害剤添加条件下で抑制され、Western blotting法によりSVペプチド添加条件下でリン酸化Smad3の検出傾向が強く観察されたことからTGF-βシグナルが作用機序に関与している可能性が示唆された。SVペプチドを添加した分化培地においてHSMMからの筋管形成は対照群(PBS, random SV)と比較して有意に増加したことからも、SVペプチドは骨格筋前駆細胞の遊走能を上昇させて成熟した筋管細胞を形成する過程を賦活化することで、骨格筋再生修復を促進することが推察された。
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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
骨格筋前駆細胞を用いたin vitro試験について、当初の計画を達成するとともに、作用発現に関わる機序についても新たな知見を得ることができ、国際誌に成果を公表した。in vivo試験については、SVペプチドが軟口蓋筋損傷後の鼻咽腔閉鎖機能回復に及ぼす影響について大型動物（ビーグル成犬）を用いて筋電図活動記録を昨年度に引き続き継続実施した。記録電極については仕様変更を繰り返し、最終的に吸着性の高い表面電極とすることで軟口蓋諸筋の活動を同時に記録することが可能となった。今後創傷条件を統一してSVペプチド局所投与による筋活動量への効果の有無について検証を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
軟口蓋損傷モデルを用いて再呼吸条件下における軟口蓋筋の活動を指標にSVペプチドが筋機能再生に及ぼす効果について定量的に評価を行う。投与回数による影響についても合わせて検証するとともに、鼻咽腔ファイバースコープを用いて再呼吸条件下における鼻咽腔運動様相についても損傷前後、SVペプチド投与の有無、投与条件の差違による比較検討を行う。さらに、筋再生修復を促進する機序について組織学的にIII型コラーゲンの発現、産生能力、血管新生能についても免疫組織学的に検察を行う。
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