Comparative Analysis of Epigenomic Dynamics in Bone Development and Repair and its Application to Bone Regeneration

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03885
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Hojo Hironori 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (80788422)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大庭 伸介 大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (20466733)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 骨再生 / １細胞解析 / シグナルネットワーク

Outline of Final Research Achievements

In this study, we genetically labeled skeletal progenitors and their daughter cells by using cell lineage analysis and visualized the behavior of skeletal progenitors at bone defect sites. Single-cell analysis revealed that skeletal progenitors exhibited a bidirectional differentiation to adipocytes as well as osteoblasts at the site of bone repair. Ligand-receptor analysis further identified candidate of signaling factors involved in this directional differentiation. Among them, CCL9 inhibitor had a positive impact on bone regeneration in vivo. These findings provide an insight into the regulatory mechanism of skeletal progenitor cells locally at the site of bone repair.

Free Research Field

骨発生・骨再生

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

骨再生の確立のためには、骨に存在する骨格系前駆細胞の役割を理解し、その制御方法を明らかにすることが重要である。本研究では、骨欠損部位に存在する骨格系細胞を１細胞レベルで詳細に解析することで、その性質や骨再生への寄与のメカニズムを明らかにした。さらに、局所ではたらくシグナルネットワークの一端を解明し、新規骨再生性薬剤の候補を得た。今後、さらなる解析により、骨格系前駆細胞の制御方法を理解し、その活性を操作することができれば、新たな骨再生戦略の確立に寄与することが期待される。