2021 Fiscal Year Annual Research Report
光遺伝子操作技術を応用したBMP-2の新規機能・骨髄形成能の解明
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20K23110
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
田仲 由希恵 岡山大学, 大学病院, 医員 (20884836)
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2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | BMP-2 / 骨髄形成 / 細胞トラッキング技術 / オプトジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らのグループはインプラント治療への適応を念頭におき，骨髄内という特殊な環境下におけるBMP-2の効果が，むしろ骨髄細胞の増殖に伴う骨形成の抑制という従来の知見とは相反するものであることを突き止めた．その事実に着想を得て，BMP-2背部皮下移植により形成された異所性骨の解析を行った結果，骨髄間葉系幹細胞 (BM-MSC)が存在することを発見し，BMP-2が骨髄形成能をもつ可能性を見出した．しかし，BMP-2によって異所性に誘導された骨髄様組織が正常な骨髄と同様に造血機能を有しているか，BMP-2によりどのようにしてBM-MSCが動員・誘導されるのかは未だ不明である．そこで本研究ではマウス遺伝子工学技術を応用することでBMP-2の骨髄形成メカニズムを生物学的に解明することを目的に以下の実験を実施してきた．
2020年度は8週齢C57BL6J雌マウスの背部皮下にrhBMP-2とbeta-TCPの複合体を移植し，フローサイトメ トリー解析を行ったところ，移植後28日目の時点でLin-Sca1+cKit+CD48-CD150+の造血幹細胞が存在することが明らかとなった.そこで移植後28日目のBMP-2誘導骨を用いて解析を行うこととした. 2021年度はBMP-2誘導性異所性骨が臓器として機能しているか解析を行った．具体的には，BMP-2誘導骨が造血機能を有しているかを検討するため，致死量の放射線照射を行った野生型マウスに全身GFPマウスで作製したBMP-2誘導骨由来細胞を経静脈移植し，生存分析を行った．その結果GFP陽性BMP-2誘導骨由来細胞の移植を行うことで，放射線照射した野生型マウスの末梢血および骨髄の血球細胞はほぼ全てGFP陽性細胞に置換され，生存率は0%から100%に改善した．つまりBMP-2誘導性異所性骨に存在する造血幹細胞は造血機能を有していることが明らかとなった．
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[Journal Article] Preclinical bioequivalence study of E.coli-derived rhBMP-2/β-TCP and autogenous bone in a canine guided-bone regeneration model2022
Author(s)
Nosho Shuji, Ono Mitsuaki, Komori Taishi, Mikai Akihiro, Tosa Ikue, Ishibashi Kei, Tanaka Yukie, Kimura-Ono Aya, Hara Emilio S, Oohashi Toshitaka, Kuboki Takuo
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Journal Title
Journal of Prosthodontic Research
Volume: 66
Pages: 124～130
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Suppression of Bone Necrosis around Tooth Extraction Socket in a MRONJ-like Mouse Model by E-rhBMP-2 Containing Artificial Bone Graft Administration2021
Author(s)
Tanaka Yukie, Aung Kyaw Thu, Ono Mitsuaki, Mikai Akihiro, Dang Anh Tuan, Hara Emilio Satoshi, Tosa Ikue, Ishibashi Kei, Ono-Kimura Aya, Nawachi Kumiko, Kuboki Takuo, Oohashi Toshitaka
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 22
Pages: 12823～12823
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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