2023 Fiscal Year Final Research Report

Differential regulation of TGFR family signaling and bone and cartilage tissue regeneration

Research Project

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Project/Area Number	21H03058
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	Mazda Osam 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岸田綱郎京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00370205) 山本健太京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00636160) 菅波晃子千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (10527922) 高橋謙治京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30347447) 田村裕千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (50263174) PEZZOTTI G. 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962) 秋吉一成京都大学, 医学研究科, 研究員 (90201285)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	ダイレクト・リプログラミング / ダイレクト・コンヴァージョン / 骨芽細胞 / 軟骨細胞
Outline of Final Research Achievements	For regenerative medicine of bone diseases, a technology that enables induction of osteoblasts from autologous fibroblasts is needed, while it may be more favorable if both osteoblasts and chondrocytes can be induced. We previously established a technology to induce osteoblasts from human fibroblasts (direct reprogramming). We also succeeded in inducing osteoblasts by culturing fibroblasts with a TFGR inhibitor (chemical direct reprogramming). In this study, we aimed at devising a novel chemical direct reprogramming procedure to induce both osteoblasts and chondrocyte-like cells. As results, we found a novel combination of chemical compounds and culture conditions that enable induction of these two phenotypes.
Free Research Field	再生医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究で見出した軟骨細胞様細胞の誘導法は、我々が樹立した骨芽細胞の誘導法と同様に、侵襲なく採取し拡大培養が可能な線維芽細胞から、効率が高く迅速で低コストなリプログラミングを可能とするもの考えられる。とりわけ、外来遺伝子の導入を必要とせず、外来遺伝子のインテグレーションにともなう細胞の癌化の危険性がないことなどから、安全性が高いと考えられることが重要なアドヴァンテージである。したがって、変形性関節症や関節リウマチ等に対する骨・軟骨再生医療への応用が期待できる。さらに学術的にも、骨芽細胞と軟骨細胞の発生・分化、病態発症の理解や創薬につながる重要な研究成果を生み出すものと考えられる。