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2023 Fiscal Year Annual Research Report

分裂終了細胞における新規な老化マーカーの探索とその機能の解析

Research Project

Project/Area Number 21K11605
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

竹中 康浩  日本医科大学, 医学部, 講師 (20586789)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平崎 正孝  埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10522154)
柿沼 由彦  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (40233944)
大畠 久幸  日本医科大学, 医学部, 講師 (80256924)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords分裂停止細胞 / 心筋細胞 / トランスクリプトーム解析 / 核小体低分子RNA / snoRNA / ミトコンドリア / 老化 / マウス
Outline of Annual Research Achievements

最終年度(2023年度)に実施した研究の成果
【目的】培養細胞を用いて分裂停止細胞の老化プロセスにおける新規老化マーカー分子の機能を解析する。【研究成果】これまでの研究で老齢マウス心筋細胞で非コードRNAの一種である核小体低分子RNA (snoRNA)の発現が低下していることを明らかにしている。最終年度は主にこのsnoRNAがどのような機能をもつのかについて重点的に研究を行った。まずsnoRNAを過剰発現やノックダウンするためのベクター系の構築を行った。過剰発現にはU6プロモーターによるshRNA発現用のレンチウイルスベクター、ノックダウンにはCRISPR-Cas9によるゲノム編集用のレンチウイルスベクターを購入し、これをマウスの培養細胞である3T3-L1, NIH3T3もしくはマウス胎児線維芽細胞MEFに導入して、SA-β-gal活性の測定などを行った。その結果一部の細胞でSA-β-gal活性の上昇が認められたものの、ノックダウンの効果が認められなかったり遺伝子導入細胞の性質が大きく変化したりして解析はかなり難航している。今後は遺伝子導入法の改善などを行って上記問題点を解決してさらなる細胞機能の解析を進めていく予定である。
研究期間全体(2021ー2023年度)を通じて実施した研究の成果
本研究では老齢マウス心筋細胞および非心筋細胞のトランスクリプトーム解析を行って、分裂終了細胞である心筋細胞に特異的な遺伝子発現変動を明らかにした。特に老齢心筋細胞では一部のミトコンドリア関連遺伝子の発現量が低下していることに加えて上述のsnoRNAの発現が低下していることが明らかになった。ミトコンドリア関連遺伝子やsnoRNAの発現量低下は心筋細胞に特徴的なものであり、分裂終了細胞の新規な老化マーカーとなりうることが示唆された。

  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (4 results) (of which Open Access: 3 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Transcriptome Analysis Reveals Enhancement of Cardiogenesis-Related Signaling Pathways by S-nitroso-N-pivaloyl-D-penicillamine (SNPiP): Implications for Improved Diastolic Function and Cardiac Performance2024

    • Author(s)
      Takenaka Yasuhiro、Hirasaki Masataka、Bono Hidemasa、Nakamura Shigeo、Kakinuma Yoshihiko
    • Journal Title

      Journal of Cardiovascular Pharmacology

      Volume: 1 Pages: -

    • DOI

      10.1097/FJC.0000000000001552

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcriptome analyses of mouse cardiac myocytes and non-cardiomyocytes: postmitotic vs. proliferative cells2023

    • Author(s)
      Takenaka Yasuhiro、Hirasaki Masataka、Inoue Ikuo、Ikeda Masaaki、Ohata Hisayuki、Kakinuma Yoshihiko
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 1 Pages: -

    • DOI

      10.1101/2023.08.20.554007

    • Open Access
  • [Journal Article] Temporal inhibition of the electron transport chain attenuates stress‐induced cellular senescence by prolonged disturbance of proteostasis in human fibroblasts2023

    • Author(s)
      Takenaka Yasuhiro、Inoue Ikuo、Hirasaki Masataka、Ikeda Masaaki、Kakinuma Yoshihiko
    • Journal Title

      The FEBS Journal

      Volume: 290 Pages: 3843~3857

    • DOI

      10.1111/febs.16785

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Positive feedback regulation of Pparγ1sv and Pparγ2 during adipogenesis in 3T3-L1 cells2023

    • Author(s)
      Takenaka Yasuhiro、Kakinuma Yoshihiko、Inoue Ikuo
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 1 Pages: -

    • DOI

      10.1101/2023.08.03.551916

    • Open Access
  • [Presentation] 増殖停止細胞の老化を解き明かす:トランスクリプトーム解析による老齢マウス心筋細胞の核小体低分子RNA(snoRNA)とミトコンドリア遺伝子発現2023

    • Author(s)
      竹中 康浩、平崎 正孝、井上 郁夫、池田 正明、大畠 久幸、柿沼 由彦
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会大会
  • [Presentation] タンパク質恒常性(プロテオスタシス)の視点から見たストレス誘導性細胞老化とその制御:ミトコンドリア代謝の重要性2023

    • Author(s)
      竹中 康浩、井上 郁夫、平崎 正孝、池田 正明、柿沼 由彦
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
  • [Presentation] 個体老化における増殖停止細胞(心筋細胞)と増殖性細胞(非心筋細胞)のトランスクリプトーム解析2023

    • Author(s)
      竹中 康浩、平崎 正孝、井上 郁夫、池田 正明、大畠 久幸、柿沼 由彦
    • Organizer
      第46回日本基礎老化学会大会
  • [Presentation] マウス心筋細胞および非心筋細胞のトランスクリプトーム解析:個体老化における増殖停止細胞と増殖性細胞の比較2023

    • Author(s)
      竹中 康浩、平崎 正孝、井上 郁夫、池田 正明、大畠 久幸、柿沼 由彦
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
  • [Remarks] 主な研究内容

    • URL

      https://www.nms.ac.jp/college/schoolroom/kisoigaku/seitaitougyogaku/kenkyunaiyou.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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