2021 Fiscal Year Research-status Report
Mechanical regulation of the musculoskeletal system by tendons and ligaments
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21KK0161
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
宿南 知佐 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (60303905)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 真之輔 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (20847131)
濱田 充子 広島大学, 病院(歯), 助教 (30760318)
高橋 治子 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 助教 (70775767)
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| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2026-03-31
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| Keywords | Tenomodulin / Scleraxis / メカノバイオロジー / 腱・靱帯 / 顎関節 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新規の伸展刺激応答性エレメントを同定するために、マウスScx遺伝子とTnmd遺伝子の上流と下流を含むゲノム領域を分割し、minimal promoterを有するpGL4.23ベクター、あるいは、promoterlessのpGL4.10ベクターに組み込んでDual luciferase assayに用いるreporter vectorの構築を行った。TnmdCre KI;RosaTomatoマウスやScxCre KI;RosaTomatoマウスを用いて、生後の筋・骨・軟骨・腱・靱帯組織におけるTnmdとScxの系譜解析を行った。また、ScxGFP iPSCによる腱細胞分化誘導系を用いたシングルセル解析を行い、未分化な間葉系前駆細胞にAldh1a2が発現している点に着目し、腱細胞分化に対するレチノイン酸の役割を調べたところ、レチノイン酸が、腱細胞、線維軟骨細胞及び硝子軟骨細胞の分化を抑制することが明らかになった。腱形成の過程では、より未分化な細胞がScxを発現し、分化に伴って、ScxとTnmdが発現し、より成熟するとTnmdのみを発現することがわかっているが、ScxGFP iPSCによる腱細胞分化誘導過程においても、同様の遺伝子発現パターンを示していた。更に、Scx欠失マウスの顎関節を、マイクロCTによって解析し、得られた画像を3D可視化解析ソフトウェアAmiraを用いて立体構築するとともに、骨格標本を作製して経時的な形態変化を解析した。
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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
新型コロナウイルス変異株の世界的な拡大の影響で、国際共同研究者との交流は、オンラインに限られていたが、日本側では、当初予定していた実験を行い、次年度に向けて必要なデータを集めることが出来ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
遺伝子改変マウスの顎関節と膝関節の特異性を明らかにするために、川本法による非脱灰切片での解析を進める。3D可視化解析ソフトウェアAmiraを、定量的解析と半自動セグメンテーション機能を有する3D Proへアップグレードすることによって、関節構造の解析の効率を向上させる。細胞株を用いたDual luciferase assayを行うとともに、Omicsデータを共有し、メカノセンシングに関わる遺伝子の絞り込みを進める。Web会議を頻繁に行うなどして、研究打ち合わせの機会を増やし、日本側で実施可能な実験項目については、より多くのエフォートを割り当てる。可能であれば、渡独を行い、オルガノイド構築に関向けた実験を開始する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス変異株の蔓延によって、当初予定していた渡独が困難になったので、次年度使用額が生じた。可能であれば、渡独を行い、実験を進める。また、関節の立体構造の解析に有用なソフトウェアをアップグレードして、画像処理の効率化を図ると共に、定量的解析も行いながら、共同研究を進める。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Tenogenic Induction From Induced Pluripotent Stem Cells Unveils the Trajectory Towards Tenocyte Differentiation2022
Author(s)
Yoshimoto Y, Uezumi A, Ikemoto-Uezumi M, Tanaka K, Yu X, Kurosawa T, Yambe S, Maehara K, Ohkawa Y, Sotomaru Y, Shukunami C
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Journal Title
Front Cell Dev Biol
Volume: 10
Pages: 1-20
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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