2021 Fiscal Year Annual Research Report
細胞老化制御に基づく組織再生リハビリテーション:セノリハビリテーションの基盤創成
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21H03293
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
齋藤 悠城 札幌医科大学, 医学部, 講師 (40758702)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 貴子 (千見寺貴子) 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (40452982)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 細胞老化 / メカニカルストレス / 骨格筋 / 再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
老化細胞は安定的に細胞周期を停止する一方、代謝的には非常に活発で、サイトカインやケモカイン、エクソソームなど様々な生物活性を有する因子を分泌する。この分泌現象を老化関連分泌表現型(Senescence-associate secretory phenotype: SASP)と呼ぶ。このSASPによって、老化細胞は周囲の細胞に働きかけて組織を再生へ導く一方で、老化細胞の蓄積は組織の変性や慢性炎症を引き起こすことも知られている。これまでの研究でメカニカルストレスによって細胞老化を制御できる可能性を見い出してきたことから、リハビリテーションによる細胞老化を制御することで組織再生を促す、セノリハビリテーションという新しい治療アプローチの可能性を見出した。本年度は、老化細胞に特徴的なメカニカルストレスの感受性を明らかにするため、in vitroで老化細胞モデルを作成し、その遺伝子発現を解析した。老化細胞において、いくつかの細胞骨格やインテグリンなど、増殖細胞とは異なるいくつかの特徴を明らかにした。また、伸展培養装置を用い、細胞にメカニカルストレスを負荷することで、メカニカルストレスによる細胞老化誘導メカニズムの解明と誘導後の老化細胞の表現系解析を実施した。特定の強度で細胞老化が誘導されること、また慢性炎症状態を模擬した成長因子やサイトカインで刺激と共に、メカニカルストレスを負荷することで、異なる表現系の細胞老化が誘導されることもわかってきた。これらの研究を継続することで、セノリハビリテーションという細胞・分子レベルから細胞老化を制御する新たな治療基盤の創成を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、in vitroにおいて老化細胞に特徴的なメカニカルストレスの感受性の解析が進んでいる。また、メカニカルストレスによる正常細胞の老化誘導についても、メカニカルストレスの強度や慢性炎症状態を模擬した成長因子やサイトカインで刺激することで異なる表現系を有する老化細胞を誘導できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度に得られた老化細胞に特徴的な表現系をより詳細に解析し、老化細胞の力学的な弱点を同定することで、正常な細胞には影響が少なく、老化細胞選択的にアポトーシスが誘導できるシグナルおよびメカニカルストレスの種類や強度の同定をin vitroで実施する。令和５年に実施予定のin vivoでの治療効果およびメカニズム検証に向けて、令和４年度の後半から疾患マウスモデルを作成し、セノリハビリテーションの効果の検証を小さなサンプルサイズで開始する。
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