| Project/Area Number |
22K09403
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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 | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | osteocyte / senescence / mechanical stress / osteoblast / osteocytes / SASP / cell-cell communication |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の概要は、力学的刺激に対して老化骨細胞が分泌する液性因子の、骨リモデリングにおける生理的・病理的意義を明らかにすることであり、老化骨細胞メカノトランスダクションの網羅的遺伝子発現解析に基づき特異的分泌因子を同定し、骨代謝細胞間クロストーク機序の解明を行う。本研究成果により、加齢に伴う骨脆弱化予防法および骨老化マーカー創出へ向けた研究基盤の確立を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we established a fluid shear stress model capable of generating physiological mechanical forces. Using this model, we applied mild exercise-equivalent shear stress (1 Pa, 1 Hz) to normal and senescent osteocytes. Transcriptomic analysis by RNA-seqrevealed the molecular responses to mechanical stimulation. We found that both normal and senescent osteocytes commonly upregulated genes related to growth factors, anti-inflammatory cytokines, and extracellular matrix components involved in wound healing. Additionally, conditioned media from both cell types following mechanical stimulation promoted myotune formation, suggesting that mechanically stimulated osteocytes may influence muscle regeneration even in a senescent state.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、力学的刺激に応答して分泌される骨細胞に特徴的な増殖因子、抗炎症サイトカイン、創傷治癒に関連する細胞外マトリクス分子の同定に成功するとともに、老化骨細胞においても、力学的刺激が筋組織に影響を及ぼす分泌因子の産生を誘導することを明らかにした。これらの結果は、高齢者における骨細胞への力学的刺激、すなわち適度な運動負荷が、筋量の維持や健康寿命の延伸に寄与する可能性を示唆している。さらに、加齢に伴い蓄積し、加齢関連疾患の進展に関与するとされる老化細胞であっても、力学的刺激に対する応答性を保持しており、一定の生理的意義を有する可能性が示された。
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