2021 Fiscal Year Annual Research Report
Decipher cell-cell interactions
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20H00548
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
廣畑 聡 岡山大学, 保健学域, 教授 (90332791)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 保典 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (00115221)
落谷 孝広 東京医科大学, 医学部, 教授 (60192530)
冨田 秀太 岡山大学, 大学病院, 准教授 (10372111)
渡辺 彰吾 岡山大学, 保健学域, 准教授 (20548341)
西田 圭一郎 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (80284058)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 遺伝子 / メタロプロテアーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞外分泌小胞は細胞から分泌される30-100nmのエクソソームなどを含む微小な小胞である。細胞外分泌小胞の内部にはmicroRNAなどが含まれている。最近の研究によって、細胞外分泌小胞が、分泌された元の細胞から、小胞の取り込まれた別の細胞へ小胞内に含まれる物質などを送達し、取り込まれた細胞に影響を及ぼす、つまり細胞間情報伝達機構を担っていることが明らかとなってきた。
細胞外分泌小胞の作用メカニズムとして細胞に取り込まれた細胞外分泌小胞の内部に含まれているmicroRNAが取り込まれた細胞内で標的RNAに作用すると考えられるなど、その疾患における役割が注目を集めている。
本研究では、細胞外分泌小胞の表面分子と、取り込む細胞という二つの因子に着目して、それぞれがどのように取り込み機構にかかわっているのかを明らかにする。さらに、組織由来細胞外分泌小胞に着目し、その性質・情報伝達について明らかにすることを目的とする。
本年度は赤色蛍光標識した細胞外分泌小胞を恒常的に発現するHEK293細胞が軟骨細胞または滑膜細胞と直接接することなく、エクソソームなどは通過できる特殊な水平型分離共培養実験系を用いた。水平型分離共培養装置を用いて検討したところ、HEK293細胞から分泌された細胞外分泌小胞が軟骨細胞および滑膜細胞へそれぞれ取り込まれることが明らかとなった。さらに、取り込み機序に関わる表面分子に着目した。この分子に対する特異的抗体を用いた検討により軟骨細胞および滑膜細胞への取り込みを検討した。
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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
赤色蛍光標識した細胞外分泌小胞を恒常的に発現するHEK293細胞が軟骨細胞または滑膜細胞と直接接することなく、エクソソームなどは通過できる特殊な水平型分離共培養実験系を用いた。
水平型分離共培養装置を用いて検討したところ、軟骨細胞及び滑膜細胞へそれぞれ細胞外分泌小胞が取り込まれることが明らかとなった。すなわち、静的な培養空間において、関節を構成する重要な細胞である軟骨細胞と滑膜細胞いずれも関節腔という閉鎖空間において関節液中に分泌された細胞外分泌小胞を取り込みうることが明らかとなった。このことは、例えば細胞外マトリックス分解酵素を制御するmicroRNAが含まれた細胞外分泌小胞がある細胞（または組織）から放出され、血液を介することなく近接した別の細胞（または組織）に取り込まれうることを示しており、変形性関節症の発症機序において極めて重要な知見である。さらに、取り込み機序に関わる重要な分子を同定することに成功した。この分子に対する特異的抗体を用いた検討により特定の細胞への取り込みが抑制されることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は細胞外分泌小胞の表面分子が取り込みに与える影響をRNA干渉法などを用いて検討する。さらに、マウスの脂肪組織および他組織を摘出し、器官培養実験をおこない上清から回収した細胞外分泌小胞が別の細胞に取り込まれるかについて検討をおこなう。今年度はあらたに脂肪組織から内部に含まれる血管間葉系成分（SVF）を分離して、SVF由来の細胞外分泌小胞を取り出すことができるか試みる。また次の年度への橋渡し実験として、薬剤添加時に細胞から産生される細胞外分泌小胞を用いることができるか基礎的な検討に着手する。
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[Journal Article] Basic characteristics between mechanomyogram and muscle force during twitch and tetanic contractions in rat skeletal muscles.2022
Author(s)
Sato I, Yamamoto S, Kakimoto M, Fujii M, Honma K, Kumazaki S, Matsui M, Nakayama H, Kirihara S, Ran S, Hirohata S, Watanabe S
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Journal Title
J Electromyogr Kinesiol.
Volume: 62
Pages: 102627～102627
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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