2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25713009
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
櫛引 俊宏 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 医学教育部医学科専門課程, 准教授 (30403158)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 細胞・組織 / 光 / 機能制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞自身が有する生理機能や分化能を非侵襲的に制御することは、疾病の治療・予防にとどまらず、基礎生物医学実験などにも有用な制御ツールとなる。そこで、細胞機能や分化誘導を制御する方法として光技術を応用することが本研究の目的である。
前年度は株化された骨芽細胞前駆細胞に光技術を適用後、骨芽細胞への分化メカニズムについての解析を行った。今年度は初代培養細胞を用いて細胞増殖や低酸素応答に関するシグナルカスケードが活性化していることを明らかにした。細胞死に至らない低レベルレーザーを用いたPDT（low dose PDT）が細胞の分化促進におよぼす影響を調べた。その結果、low dose PDTを施した初代骨髄間葉系幹細胞は、骨芽細胞に分化促進することが明らかとなった。そのメカニズム解明のため、前年度から引き続いて、Nuclear Factor kappaB（NF-kappaB）、Hypoxia Inducible Factor-1（HIF-1）やSignal Transducer and Activator of Transcription 3（STAT 3）といったPDTによって誘発される代表的な炎症性転写因子の発現を計測している。さらに前年度の成果を応用し、Activator Protein-1（AP-1）の発現が亢進していることも明らかにした。AP-1は骨芽細胞と破骨細胞の両方の分化制御に中枢的な役割を果たしていることが知られている。これらのことから、AP-1発現亢進を誘導するlow dose PDTは初代骨髄間葉系幹細胞の骨芽細胞分化を促進することができ、再生医療や創薬における幹細胞の利用に有用なツールとなると考察できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
前年度から使用しているハイスループット光照射システムを改良し、レーザー光源を用いた細胞への光照射をさらに効率よく、かつ、光照射以外のストレスが細胞へ負荷しないシステムを活用できている。技術職員を雇用し、幅広い条件で網羅的解析を行い、研究進捗を図ることができた。これらの結果は、当初の予想以上の成果を生み出し、また新たな事象の発見につながっている。得られた成果を論文にまとめており、平成27年度中には投稿する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、前年度に引き続いて行っているNuclear Factor kappaB（NF-kappaB）、Hypoxia Inducible Factor-1（HIF-1）やSignal Transducer and Activator of Transcription 3（STAT 3）の発現定量を行い、どの因子がレーザー光照射後の骨芽細胞分化促進のキーファクターとなっているのか明らかにする。さらに、前年度の網羅的解析より明らかとなったActivator Protein-1（AP-1）の発現について詳細な解析を行う。すなわち、AP-1の構成因子であるFosファミリー（Fra、c-Fos、FosB）およびJunファミリー（c-JunやJunD）の発現量の定量を行い、さらにAP-1阻害剤を添加して同様の実験を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度開始直後から2か月間、技術補佐員を雇用し、研究の進展を図るため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
技術補佐員雇用のための人件費として使用する計画である。
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Research Products
(5 results)
