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2023 Fiscal Year Research-status Report

シングルセル解析と細胞系譜追跡による骨髄間質細胞の多様性と機能の解明

Research Project

Project/Area Number 20KK0356
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

松下 祐樹  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (00713827)

Project Period (FY) 2021 – 2024
Keywords軟骨原基 / 軟骨膜 / 細胞系譜追跡 / シングルセル解析 / 骨髄間質細胞
Outline of Annual Research Achievements

骨髄は成体における主な造血の場であり、骨髄に存在する骨髄間質細胞は、造血幹細胞の維持に必須な細胞として造血幹細胞ニッチを形成するのみならず、それらの細胞自身が軟骨細胞、骨芽細胞、脂肪細胞への分化能を持ついわゆる間葉系幹細胞としての性質を備えている。一方でその起源となる細胞についての詳細は明らかにされていない。基課題の成果により、骨髄間質細胞の起源として考えられている胎生期の軟骨原基やその周囲の軟骨膜の細胞をタモキシフェン誘導性に時期特異的に標識するcreERマウスを用いることで、軟骨原基と軟骨膜由来の細胞が成長時期により異なる様式で骨髄間質細胞へ貢献し、さらに成体骨髄における分布様式も異なることを明らかにした。本国際共同研究では、基課題を発展させるべく以下の研究をおこなった。
1)軟骨原基やその周囲の軟骨膜の細胞を標識するタモキシフェン誘導性creERマウスに対して、ヘッジホッグシグナルの関与を示すためにPtch1 floxマウスを掛け合わせ表現型解析を行った。
2)軟骨原基由来、軟骨膜由来の成体骨髄間質細胞の分布を明らかにし、それぞれの骨髄間質細胞を採取しRNA-seqによって比較した。その結果軟骨原基由来の細胞は軟骨・骨芽細胞マーカーが上昇し、一方で軟骨膜由来の間質細胞は脂肪細胞マーカーの上昇が認められた。
これらの結果から、成体の骨髄の骨格系細胞は生まれる前の発生初期からその細胞系譜が厳密に制御されていることが明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究計画通り順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

発生初期の細胞集団を空間的かつ一細胞レベルで解明する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Endosteal stem cells at the bone‐blood interface: A double‐edged sword for rapid bone formation2023

    • Author(s)
      Matsushita Yuki、Liu Jialin、Chu Angel Ka Yan、Ono Wanida、Welch Joshua D.、Ono Noriaki
    • Journal Title

      BioEssays

      Volume: 46 Pages: 2300173

    • DOI

      10.1002/bies.202300173

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multi-omics analysis in developmental bone biology2023

    • Author(s)
      Matsushita Yuki、Noguchi Azumi、Ono Wanida、Ono Noriaki
    • Journal Title

      Japanese Dental Science Review

      Volume: 59 Pages: 412~420

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2023.10.006

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Bone marrow endosteal stem cells dictate active osteogenesis and aggressive tumorigenesis2023

    • Author(s)
      Matsushita Yuki、Liu Jialin、Chu Angel Ka Yan、Tsutsumi-Arai Chiaki、Nagata Mizuki、Arai Yuki、Ono Wanida、Yamamoto Kouhei、Saunders Thomas L.、Welch Joshua D.、Ono Noriaki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 2383

    • DOI

      10.1038/s41467-023-38034-2

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Single-Cell RNA-Sequencing Reveals the Skeletal Cellular Dynamics in Bone Repair and Osteoporosis2023

    • Author(s)
      Wu Sixun、Ohba Shinsuke、Matsushita Yuki
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Pages: 9814~9814

    • DOI

      10.3390/ijms24129814

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hes1 marks peri-condensation mesenchymal cells that generate both chondrocytes and perichondrial cells in early bone development2023

    • Author(s)
      Matsushita Yuki、Manabe Hiroaki、Ohyama Takahiro、Nakamura Shogo、Nagata Mizuki、Ono Wanida、Ono Noriaki
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 299 Pages: 104805~104805

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.104805

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cellular dynamics of distinct skeletal cells and the development of osteosarcoma2023

    • Author(s)
      Otani Shohei、Ohnuma Mizuho、Ito Kosei、Matsushita Yuki
    • Journal Title

      Frontiers in Endocrinology

      Volume: 14 Pages: 1181204

    • DOI

      10.3389/fendo.2023.1181204

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The Amazing Endosteum2023

    • Author(s)
      Yuki Matsushita
    • Organizer
      Japan Sweden Workshop on Cartilage, Bone and Bone marrow
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Bone marrow endosteal stem cells coordinate active osteogenesis and tumorigenesis in young bones2023

    • Author(s)
      Yuki Matsushita
    • Organizer
      The 71st Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.de.nagasaki-u.ac.jp/dokuji/kaibou-2/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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