Development of isolation method of musculoskeletal system-derived exosomes and elucidation of the mechanism of individual functional decline caused by decreased physical activity
| Project/Area Number |
19K22680
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 信吾 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (40462220)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
|
| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
|
|---|
| Keywords | 整形外科 / エクソソーム / 非コードRNA / 臓器間ネットワーク / メカニカルストレス |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究では、まず、血液中を循環しているエクソソームから、筋骨格系組織由来のエクソソームのみを単離・抽出する技術の開発を目指す。続いて、臓器間の情報伝達因子として作用しうる非コードRNA（以下ncRNA）に着目し、筋骨格系の機能低下に伴って血液中への分泌が変動する筋骨格系由来ncRNAの同定と、同定したncRNAが他臓器の機能低下に与える影響の解明を目指す。さらに、宇宙航空研究開発機構（JAXA）と共同で、宇宙微小重力空間で飼育されたマウスの血中ncRNA解析も実施し、究極の非荷重状態において血液中への分泌が変化する筋骨格系由来ncRNAの同定も目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
1) 筋骨格系由来のエクソソームを単離する技術の開発
筋骨格系の複数の細胞株を大量培養し、その培養上清から超遠心法にてエクソソームを単離した。さらに、単離したエクソソームのプロテオーム解析を行い、筋骨格系細胞由来のエクソソームの表面抗原を明らかにした。
2) 筋骨格系の機能低下に伴って血液中への分泌が亢進するncRNAの同定
尾部懸垂後肢免荷マウス（尾部懸垂にて後肢へのメカニカルストレスを減少させ、後肢の骨量・筋量を低下させたマウス）および咀嚼機能低下マウス（パウダー食の長期投与により顎骨へのメカニカルストレスを減少させ、咀嚼機能を低下させたマウス）より血液を採取し、血液中のエクソソームを単離し、ncRNA の網羅的発現解析を実施した。また、JAXAと共同で、宇宙微小重力環境で飼育したマウスの血液中ncRNAの網羅的発現解析を実施することを計画しており、宇宙実験に向けた予備的検討を実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り概ね順調に研究は進行している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
1) 筋骨格系由来のエクソソームを単離する技術の開発：昨年度施行したプロテオーム解析の結果をもとに、筋骨格系細胞由来のエクソソームに特異的な表面抗原を同定し、マウスの血液中から筋骨格系由来のエクソソームのみを単離する技術の確立を目指す。
2) 筋骨格系の機能低下に伴って血液中への分泌が亢進するncRNAの同定：昨年度に引き続き、尾部懸垂後肢免荷マウス、咀嚼機能低下マウスなどの筋骨格系機能低下マウスの血液中のncRNA の網羅的発現解析を実施する。また、JAXAと共同で、重力変動環境で飼育されたマウスの解析も実施する。これらの解析結果より、メカニカルストレスや重力の変化に伴って変動するncRNAの同定を目指す。
3) 同定したncRNAが個体の機能低下を誘導するメカニズムの解明：データベース等を利用して、同定したncRNAの生体内での生理作用を予測する。また、同定したncRNAが標的臓器の機能低下を誘導するメカニズムをin vitroおよびin vivo実験を通して明らかにする。
|
Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
