2022 Fiscal Year Annual Research Report
腱・靭帯の分子生物学的情報を基盤とした新たな治療法の開発
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20H03805
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
安達 伸生 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (30294383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
味八木 茂 広島大学, 病院(医), 講師 (10392490)
亀井 直輔 広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (70444685)
石川 正和 香川大学, 医学部, 教授 (60372158)
中佐 智幸 広島大学, 病院(医), 講師 (60467769)
宿南 知佐 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60303905)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 腱発生 / microRNA / 細胞外小胞 / 間葉系幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腱や靭帯は、運動機能の中心的役割を担うが、分子生物学的な情報は他の運動器に比べて極めて少なく、その治癒を促進する治療法は未だ開発されていない状態である。本研究は、遺伝子発現制御ネットワークに重要な因子であるmicroRNA（miRNA）の腱・靭帯における機能を明らかにするため、miRNA生成に重要なプロセッシング酵素Dicerを腱・靭帯特異的にノックアウトしたマウスの解析を行なった。腱特異的転写因子Scleraxis（Scx）の発現制御領域下にCreリコンビナーゼをノックイン（KI）したScx:CreKI マウスとDicer floxed マウスを交配させ、Dicer cKO マウスを作製した。その結果、Dicer cKOマウスは、腱・靭帯関連遺伝子の発現低下を認め、アキレス腱などの各腱で肉眼的脆弱性を認めた。アキレス腱の組織断面積は、有意に小さく、走査型電子顕微鏡による観察では、コラーゲン線維径の小さい割合が多かった。また、歩行解析の結果から足関節の可動域の増加を認めた。さらに損傷モデルでは、Dicer cKOで腱修復過程に頻発される軟骨化成がより形成され、修復に異常が生じていた。そして、small RNA-seqによる網羅的発現解析よりコントロール群に比べ発現差が大きく、腱組織で高発現しているmiRNAを同定し、そのmimicの腱前駆細胞への過剰導入は、腱関連マーカー遺伝子の発現を誘導した。このmiRNAを過剰導入したMSCの培養上清より細胞外小胞（EV）を単離し、腱前駆細胞へ添加した場合でも、細胞にEVフォームとして目的miRNAが導入され、機能することを確認した。現在、この目的miRNAを豊富に含んだMSC-EVをアキレス腱損傷モデルに局所投与し、その治療効果を明らかにするとともに、同定miRNAの腱発生・成熟への役割を遺伝子改変マウスにより明らかにしていく。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Tendon-Specific Dicer Deficient Mice Exhibit Hypoplastic Tendon Through the Downregulation of Tendon-Related Genes and MicroRNAs.2022
Author(s)
Omoto T, Yimiti D, Sanada Y, Toriyama M, Ding C, Hayashi Y, Ikuta Y, Nakasa T, Ishikawa M, Sano M, Lee M, Akimoto T, Shukunami C, Miyaki S, Adachi N.
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Journal Title
Front Cell Dev Biol.
Volume: 10
Pages: －
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The therapeutic capacity of bone marrow MSC-derived extracellular vesicles in Achilles tendon healing is passage-dependent and indicated by specific glycans.2022
Author(s)
Hayashi Y, Yimiti D, Sanada Y, Ding C, Omoto T, Ogura T, Nakasa T, Ishikawa M, Hiemori K, Tateno H, Miyaki S, Adachi N.
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Journal Title
FEBS Lett.
Volume: 596
Pages: 1047-1058
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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