Elucidation of abnormal calcium signal response in keloid-derived fibroblasts to stretch stimuli
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19K10009
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
MINEDA Kazuhide 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (70747815)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ケロイド / 線維芽細胞 / カルシウムイオン濃度 / カルシウムシグナル応答 / ケロイド由来線維芽細胞 / 細胞内カルシウムイオン濃度 / 病的カルシウムシグナル応答 / 伸展刺激 / 異常応答 / カルシウムイオン / 病的応答 / カルシウムシグナル |
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| Outline of Research at the Start |
ケロイドは、痛みやかゆみを伴うことが多く、患者のQOLを著しく低下させる。成因のひとつとして、病変部での力学的刺激による真皮線維芽細胞の病的活発化が知られており、コラーゲンの異常産生や血管内皮細胞の異常増殖などが組織学的に認められる。我々は、個細胞あたりをミリ秒オーダーで観察可能にした細胞伸展マイクロデバイスを用いて、ケロイド由来線維芽細胞の中に、病的なカルシウムシグナル応答を示す細胞集団が存在することを発見した。この集団における細胞内カルシウムイオン濃度の病的上昇の原因が、小胞体におけるカルシウムイオン濃度の調節機能の異常であると仮定し、様々な角度からアプローチしてメカニズムの解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Using our original cell stretching device, we observed intracellular Ca2+ levels in keloid-derived fibroblasts(K-FBs) and normal skin-derived fibroblasts(N-FBs) in real time while repeatedly applying stretch stimuli, and found a specific subpopulation (approximately 10%) in K-FBs with pathologically elevated intracellular Ca2+ levels. Ca oscillations were also frequently observed.
Single Cell RNA-seq analysis revealed that the number of cells expressing TRPV2(Ca2+ channel) was significantly higher in K-FBs(11.5% vs. 2.3%) than in N-FBs (approximately 10%). In addition, all Keloid-TRPV2(+) were α-SMA(+), suggesting that the keloid-specific subpopulation was TRPV2(+) myofibroblasts.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ケロイドは、縫合創、外傷や熱傷による創傷、ニキビなどの軽微な傷から発症する。赤く盛り上がり、病変部を超えて拡大し、痛みやかゆみを伴い、整容的に悩まれることも多い。
様々な治療法が存在するが、第1選択は未だステロイド剤であり、長期投与すると表皮の菲薄化や皮下脂肪の萎縮などの副作用を生じる。本研究課題で解明したケロイド特異的亜集団と想定されたTRPV2(+)の筋線維芽細胞に対するTRPV2の抑制剤が、ステロイド剤に代わる治療薬に成り得るか検証を進めている。
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Report
(4 results)
Research Products
(6 results)
