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2022 Fiscal Year Research-status Report

メカノレセプターTRPV4による椎間板変性に対する治療アプローチ

Research Project

Project/Area Number 22K16743
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

武岡 由樹  神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (30943592)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
KeywordsTRPV4 / 椎間板髄核細胞 / オートファジー / 細胞外基質代謝
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、ラット椎間板においてTransient receptor potential vanilloid-4 (TRPV4)の抑制および活性化が恒常性維持、すなわちオートファジーと細胞外基質代謝に与える影響を明らかにすることである。2022年度はラット尾椎椎間板髄核細胞を用いて細胞実験を行った。
機能欠失実験ではTRPV4 siRNAをリバーストランスフェクション法で細胞に導入し、炎症刺激(IL-1β添加)条件下で、タンパクを抽出してオートファジーマーカーや細胞外基質同化因子・異化関連因子をウェスタンブロット法で評価した。TRPV4の抑制により、オートファジーの有意な抑制(p62/SQSTM1の低下とLC-IIの増加)と、細胞外基質同化因子(Aggrecan, Collagen type II, TIMP1, TIMP2)の有意な減少、異化関連因子(MMP3, MMP13)の有意な増加を認めた。また、TUNEL染色を用いた細胞生存率の評価では、TRPV4抑制により細胞生存率の有意な低下を認めた。
機能獲得実験では、TRPV4アゴニストを添加して細胞を培養し、同様に炎症刺激条件も設けて、オートファジーと細胞外基質の評価をウェスタンブロット法で行った。炎症刺激下において、アゴニストによるTRPV4の活性化によりオートファジーマーカーの有意な増加を認め、細胞外基質同化因子の有意な増加と、異化関連因子の有意な低下を認めた。さらに、アポトーシスマーカーを評価し、アポトーシスの抑制(Cleaved PARP, Cleaved Caspase 9の低下とPARPの増加)が示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定では、1年目は細胞実験を中心に行う計画であった。現在までに、計画していた機能欠失実験、機能獲得実験をほとんど完了しており、計画通りであると考えている。

Strategy for Future Research Activity

細胞実験においては、ウェスタンブロットによるタンパクの評価を追加する。
さらに動物実験を開始する。我々の研究室で過去に開発した、ラット尾椎静的圧迫モデルを用いて、機能欠失・獲得実験を行う。評価法はX線学的評価(椎間板高の計測)、組織学的評価(サフラニンO染色)、蛍光免疫染色である。動物モデルは最長56日飼育する予定であり、細胞実験よりも時間を要する見込みである。

Causes of Carryover

実験試薬試薬購入と、ラット飼育関連費用が若干予想を下回ったため。2年目には試薬購入とラット飼育費の若干の増額を見込んでいる。

  • Research Products

    (5 results)

All 2023

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Presentation] Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4) knockdown decreases extracellular matrix synthesis via autophagy suppression in rat intervertebral disc2023

    • Author(s)
      Tomoya Matsuo, Yoshiki Takeoka, Zhongying Zhang, Takashi Yurube, Kunihiko Miyazaki, Hiroki Ohnishi, Masao Ryu, Naotoshi Kumagai, Kohei Kuroshima, Yoshiaki Hiranaka, Ryosuke Kuroda, Kenichiro Kakutani
    • Organizer
      69th Annual Meeting, Orthopaedic Research Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ラット椎間板においてTransient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4)がオートファジーと細胞外マトリクス合成へ与える影響2023

    • Author(s)
      松尾智哉, 武岡由樹, 張鍾穎, 由留部崇, 宮崎邦彦, 大西洋輝, 劉正夫, 熊谷直利, 黒島康平, 平中良明, 黒田良祐, 角谷賢一朗
    • Organizer
      第52回日本脊椎脊髄病学会学術集会
  • [Presentation] Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4)活性化によるラット椎間板髄核細胞のオートファジーと細胞外基質合成の促進2023

    • Author(s)
      黒島康平,武岡由樹,張鍾穎,由留部崇,宮﨑邦彦,大西洋輝,劉正夫,松尾智哉,熊谷直利,平中良明,黒田良祐,角谷賢一朗
    • Organizer
      第52回日本脊椎脊髄病学会学術集会
  • [Presentation] Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4) knockdown decreases extracellular matrix synthesis via autophagy suppression in rat intervertebral disc2023

    • Author(s)
      Tomoya Matsuo, Yoshiki Takeoka, Zhongying Zhang, Takashi Yurube, Yuji Kakiuchi, Yutaro Kanda, Ryu Tsujimoto, Kunihiko Miyazaki, Hiroki Ohnishi, Masao Ryu, Naotoshi Kumagai, Yoshiaki Hiranaka, Kohei Kuroshima, Ryosuke Kuroda, Kenichiro Kakutani
    • Organizer
      SpineWeek 2023 (the International Society for the Study of the Lumbar Spine)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4) activation promotes autophagy and increases extracellular matrix synthesis through AMPK pathway in rat intervertebral disc cells2023

    • Author(s)
      Kohei Kuroshima, YoshikiTakeoka, Zhongying Zhang, Takashi Yurube, Kunihiko Miyazaki, Hiroki Ohnishi, Masao Ryu, Tomoya Matsuo, Naotoshi Kumagai, Yoshiaki Hiranaka, Ryosuke Kuroda, Kenichiro Kakutani
    • Organizer
      SpineWeek 2023 (the International Society for the Study of the Lumbar Spine)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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