| 研究課題/領域番号 |
18K12047
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 佐野日本大学短期大学 (2021-2022)
福岡大学 (2018-2020) |
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研究代表者 |
市川 純 佐野日本大学短期大学, 総合キャリア教育学科, 准教授 (70368207)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 骨髄間葉系幹細胞 / イオンチャネル / TRPC6 / 機械刺激 / 細胞周期 / 増殖 / 細胞骨格 / 再生医療 / TRPC6チャネル |
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| 研究実績の概要 |
細胞や組織には外部からの機械刺激に応答し細胞内シグナルへと変換する機構が備わっている。骨髄間葉系幹細胞（bone marrow mesenchymal stem cell, BMSC）においてもその存在を示唆する報告があるが、そのシグナル伝達メカニズムに関しては不明な点が多く残されている。機械刺激を細胞内シグナルへと変換するには、イオンチャネル・接着因子とそのアダプタータンパク・ストレスファイバー等の細胞骨格が複合的に働くと考えられている。本研究はBMSCに発現する機械刺激受容チャネルTRPC6の細胞周期制御における役割に着目し、増殖や分化の効率的な誘導および分子メカニズムの解明を目的とする。
本研究を通じて、BMSCにおけるTRPC6チャネルの機械刺激による活性化が増殖促進効果をもたらすメカニズムが明らかになりつつある。BMSCのTRPC6チャネル活性は受容体刺激と機械刺激の協働作用により増幅されるが、特に低濃度受容体刺激下では機械刺激によるチャネル応答増幅効率が高まり、且つ増殖が有意に促進されることがわかってきた。このメカニズムには、細胞周期のM期進行に重要な役割を果たす細胞骨格が関与することも明らかとなっている。これらの現象を手掛かりに、機械刺激が増殖を制御するシグナル伝達経路について確認中である。現在、受容体刺激および機械刺激の強度を変数とした最適増殖条件の検討を、BMSCの品質確認（正常な増殖能および分化能）と並行して行っており、完了すれば安全で効率の良いBMSC培養法が確立できると見込まれる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
BMSCにおいてTRPC6チャネルを活性化させるため受容体刺激・機械刺激の協働刺激を様々な濃度・強度の組み合わせで行うと、機械刺激時のチャネル応答増幅効率が高い条件で最も増殖促進効果が高まることがわかってきた。機械刺激に関してはある一定以上の強度が必要であることもわかっているが、強すぎる機械刺激条件下では増殖が停止すること、細胞骨格の正常な再構成が起こらないという結果が観察された。これにより、細胞死を伴わない程度の機械刺激であっても、細胞骨格の再構成が阻害される強度であれば増殖停止に至る可能性が示唆された。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、TRPC6の受容体刺激・機械刺激協働作用によるチャネル活性増幅比率と増殖促進度の関係性を、機械刺激の種類と強度のデータを加えて数値化しプロファイルを作成する。同時に、機械刺激の強度が高い状況での細胞骨格の状態を撮影解析し、増殖停止との関連性を検討する。これらの結果を確立しつつ、機械刺激によるTRPC6の活性化が増殖シグナルへと変換される分子機構を明らかにする。
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