2016 Fiscal Year Annual Research Report
低酸素発光プローブを利用した培養口腔粘膜作成過程に最適な低酸素ニッチ環境の確立
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26293420
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
泉 健次 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80242436)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飛田 成史 群馬大学, 理工学研究科, 教授 (30164007)
前田 健康 新潟大学, 医歯学系, 教授 (40183941)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 口腔粘膜上皮細胞 / 低酸素 / 発光プローブ / 幹細胞ニッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
下記の３つの実験内容に関する理由により、昨年度中に事業期間延長申請を行い、承認されたので、現在も本研究を継続中である。まず、27年度の実験実績から、細胞の代謝レベルが特異的に変化している代謝回路について研究を進めて来ていた。主にsiRNAを用いて実験を継続し、平面培養で擬似的に低酸素環境をインビボに模倣させる方策を検討している。また、本研究のメインストリームである低酸素発光プローブを用いた至適酸素濃度の把握については、平面培養であるもののカルシウム濃度を上げて細胞を重層化させ、受動的に細胞が低酸素に陥ることをつきとめていたが、研究分担者の群馬大学飛田ラボでは、28年度にさらに高性能の顕微鏡が配備され、システムは異なるがより詳細な細胞内酸素濃度の解析が可能となり、こちらも実験を継続している。この結果はまだ分析途中ではあるが、平面培養で口腔粘膜上皮細胞の角化が亢進しても、生活細胞は低酸素には陥らないことが示唆されている。むしろ低酸素環境は細胞の酸素需要によることが示唆されている。すなわち角化層が形成されずとも、細胞の生物学的活性が高い細胞周囲が一様に低酸素に陥いることがわかった。このことは最終的には、平面培養と3次元培養において形成される酸素濃度勾配は根本的に異なることが考えられる。さらに、昨年度諦めかけたインビボの歯肉における低酸素レベルの解析は、マウスを用いた新たな実験を開始しており、平成29年度はこちらも実験を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
やや、当初の実験計画からは逸脱した方向性で実験を進めた結果、継続して実験を実施することで、なんらかの成果が上がると判明したので、事業期間延長申請を承認していただいて、遅れをとりもどそうと、もう1年実験を続ける。
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| Strategy for Future Research Activity |
低酸素プローブを用いて細胞内の酸素濃度を測定する実験では3次元培養での解析には手が届かないかもしれないが、2次元培養環境下で何が低酸素勾配を引き起こす要因なのかをつきとめるべく、実験継続中である。また、siRNAを用いて、低酸素で特異的に変化する細胞代謝回路を抑制し、こちらも実験継続中である。さらに、インビボの低酸素環境についてもマウスを用いて実験中である。
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| Causes of Carryover |
平成28年度中の実験計画の遅れが当初の原因であったが、非常に幸いなことに、結果的にその遅れが、新しい研究の方向性と、実験計画内容の修正につながった。したがって、次年度使用額を利用して、継続研究と新規実験を実施するため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
低酸素プローブを用いた実験では、高性能の顕微鏡を利用して、さらなる細胞内酸素濃度の分析を行う。またsiRNAを用いた低酸素環境で特異的に変化する細胞代謝と低酸素反応の関連性の追究と、マウスを用いたインビボの低酸素レベルの測定を行う。
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