糖尿病による骨癒合遅延に対する糖化ストレス解消療法の開発
| Project/Area Number |
22K09395
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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 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
松原 秀憲 金沢大学, 附属病院, 講師 (10507057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 靖彦 金沢大学, 医学系, 教授 (20313637)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | メチルグリオキサール / AGEs / RAGE / AGES / 骨折治癒遷延 / 偽関節 |
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| Outline of Research at the Start |
これまで糖尿病患者での骨折後の癒合不全、偽関節形成の原因の一つとして糖化ストレスの関与を明らかにしてきた。本研究では、発症機序の更なる解明と新たな治療法の開発を目指す。具体的には、糖尿病において加速的に増加・蓄積する糖化ストレスadvanced glycation end-products (AGEs)、前駆体であるメチルグリオキサール(MG)、メチルグリオキサールの代謝酵素Glyoxalase 1(Glo1) 、AGEsのレセプターであるRAGEが連関し糖尿病の骨治癒遷延をきたすメカニズムを明らかにし、GEs阻害、MG消去、RAGE阻害を組み合わせたより強力な骨治癒回復薬の開発を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は細胞内で産生されるメチルグリオキサール(MG)の細胞内動態および細胞障害性を評価した。マウス頭蓋冠由来骨芽細胞および骨髄血由来破骨細胞を作成し、MG反応性蛍光センサープローブを用いて細胞内で産生されるMGの時間依存的な増強を共焦点顕微鏡によるイメージングにて検出し、ALP assayなどによる骨芽細胞やTRACPassayによる破骨細胞機能を評価した。本年度はマウス頭蓋冠由来骨芽細胞の高グルコース培地環境下暴露に対する骨芽細胞機能の変化を遺伝子発現を含めて更に深化させるべく検討を行った。野生型マウスおよびRAGE knock out マウスそれぞれの新生仔マウスより頭蓋骨を摘出して培養し、高グルコース濃度と通常グルコース濃度の4群にて分化させアルザリンレッド染色での評価を施行、mRNAの評価を施行した。培養に時間がかかるため、n数が不十分であり培養、検討を続けているが、現時点では野生型とRAGE knock outに高血糖環境における有意差はない。高血糖環境に対する防御機構（MG/AGEs/RAGE/Glo1連関）の閾値はまだ明らかでなく、新生仔マウスであり防御機構の閾値が高く、高血糖環境に対する防御機構が破綻しない細胞があり、野生型とRAGE knock outマウスが同等な結果となった可能性がある。n数や培地中のグルコース濃度を維持する様培養環境を変更し、検討を継続している。再現性が得られるようであれば、in vivoでの検討も開始する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
培養系での評価をおこなった。実験自体は順調に進行しているが、仮説を立証する結果はでておらず実験の手法について再度評価しなおし、検討を行っているためである。RAGEマウス自体の維持は問題なくできており、すぐにinvivoの検討には着手できる状態である。
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| Strategy for Future Research Activity |
野生型とRAGE knock outの新性仔マウスの頭蓋冠由来骨芽細胞において高グルコース濃度環境に対する細胞機能の評価をおこなっており、継続する。並行して成熟した骨組織に対する骨修復能についてin vivoでの評価を本年度には行う予定である。マウスおよび実験施設の確保はできており、in vitroでの結果がまとまり次第進行を予定している。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
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[Presentation] これからの生物学的再建 骨腫瘍に対する骨延長による再建2023
Author(s)
松原 秀憲, 山本 憲男, 林 克洋, 武内 章彦, 三輪 真嗣, 五十嵐 健太郎, 谷口 裕太, 森永 整, 淺野 陽平, 下川 寛右, 伏谷 由基, 土屋 弘行
Organizer
日本整形外科学会
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