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オプトジェネティクスを用いた生体内骨細胞機能調節法の創生と利用

研究課題

研究課題/領域番号 18K19633
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関帝京平成大学 (2020-2022)
東北大学 (2018-2019)

研究代表者

吉田 卓史  帝京平成大学, 薬学部, 准教授 (30455795)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード光遺伝学 / 細胞接着 / 近赤外光 / 骨リモデリング
研究成果の概要

骨組織では骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞の3種類の細胞が互いに結びついて連携して機械刺激を受容することで、骨リモデリングが成し遂げられている。この骨リモデリングの詳細なメカニズムは細胞が硬組織に埋まっているために未だ明らかになっていない。我々は近赤外線を用いた光遺伝学的手法により非侵襲的に骨系細胞を操作する手法の確立を目指した。近赤外線の照射により細胞膜へ接着斑の機能を抑制するタンパク質を移行させて細胞接着を弱める機能を持つ人工タンパク質を作成してその効果を確認したところ、いくつかの細胞では細胞の接着面積の減少を起こせた。しかしその効果は未だ薄かったため今後の改良が必要であると考える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はまだ効率的に細胞の接着を抑制することはできていないが、今後の改良により効率的に近赤外光により細胞の形態を制御できるようになると考える。さらに本研究は人体に深く透過することができる近赤外光を用いて非侵襲的に体の奥深くにある細胞を制御することを最終的な目的としているため、この手法の改良は骨組織のみにとどまらず、体の内奥にある病巣に対する遺伝子治療などにも応用できる手法となると考える。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Periodontal ligaments enhance neurite outgrowth in trigeminal ganglion neurons through Wnt5a production induced by mechanical stimulation2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kaori、Yoshida Takashi、Wakamori Minoru
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Cell Physiology

      巻: 323 号: 6 ページ: C1704-C1719

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00302.2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of ultra-rare disruptive variants in voltage-gated calcium channel-encoding genes in Japanese samples of schizophrenia and autism spectrum disorder2022

    • 著者名/発表者名
      Wang C, Horigane SI, Wakamori M, Ueda S, Kawabata T, Fujii H, Kushima I, Kimura H, Ishizuka K, Nakamura Y, Iwayama Y, Ikeda M, Iwata N, Okada T, Aleksic B, Mori D, Yoshida T, Bito H, Yoshikawa T, Takemoto-Kimura S, Ozaki N
    • 雑誌名

      Translational Psychiatry

      巻: 12 号: 1 ページ: 84-84

    • DOI

      10.1038/s41398-022-01851-y

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mode-selective inhibitory effects of eugenol on the mouse TRPV1 channel2021

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, T. Yoshida, M. Wakamori
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun

      巻: 556 ページ: 156-162

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.126

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Capsaicin and Proton Differently Modulate Activation Kinetics of Mouse Transient Receptor Potential Vanilloid-1 Channel Induced by Depolarization2021

    • 著者名/発表者名
      Kaori Takahashi, Kentaro Araki, Hideo Miyamoto, Rikimaru Shirakawa, Takashi Yoshida and Minoru Wakamori
    • 雑誌名

      Frontier Pharmacology

      巻: 12 ページ: 672157-672157

    • DOI

      10.3389/fphar.2021.672157

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Paeonol, an Ingredient of Kamishoyosan, Reduces Intracellular Lipid Accumulation by Inhibiting Glucocorticoid Receptor Activity in 3T3-L1 Cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Izumi M, Yoshida T, Nakamura T, Wakamori M
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 12 号: 2 ページ: 309-309

    • DOI

      10.3390/nu12020309

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 機械刺激を受けた歯根膜細胞から産生されるWnt5aによる三叉神経節細胞の分化作用の解明2022

    • 著者名/発表者名
      髙橋 かおり、吉田 卓史、中村 卓史、若森 実
    • 学会等名
      第73回日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Wnt5a, produced by mechanically stimulated periodontal ligament cells, modulates differentiation of trigeminal ganglion cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kaori Takahashi, Takashi Yoshida, Takashi Nakamura, Minoru Wakamori
    • 学会等名
      The 96th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphological changes in peripheral nerves by Wnt5a released from mechanically stimulated PDL cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kaori Takahashi, Takashi Yoshida, Takashi Nakamura, Minoru Wakamori
    • 学会等名
      CAinD Symposium 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TRPC5 チャネル-カベオリン-1-eNOS 複合体による血管内皮細胞におけるCa2+ とNOシグナルの制御2021

    • 著者名/発表者名
      坂口 怜子、髙橋 重成、吉田 卓史、小川 臨、植田 誉志史、浜野 智、山口 佳織、澤村 晴志朗、山本 伸一郎、原 雄二、森 誠之、古川 哲史、清水 俊一、井上 隆司、森 泰生
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外光刺激によるアクチン重合阻害タンパク質の開発2020

    • 著者名/発表者名
      吉田 卓史、若森 実
    • 学会等名
      第93回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯根膜においてCa2+依存的に産生されるWnt5aによる神経突起伸長作用の解明2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 かおり、吉田 卓史、若森 実
    • 学会等名
      第93回 日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械刺激を負荷した歯根膜細胞からのWnt5a産生に関わるシグナル経路の解明2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 かおり 、 吉田 卓史 、 若森 実
    • 学会等名
      第70回 日本薬理学会北部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Elucidation of the regulatory mechanisms of peripheral axon outgrowth by Wnt5a, released from mechanically stimulated rat periodontal ligament cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kaori Takahashi, Takashi Yoshida and Minoru Wakamori
    • 学会等名
      Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Zinc promotes differentiation and proliferation of MC3T3-E1 cells through activation of Ca2+-activatide K+ channels.2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Mengkai Guang, Kaori Takahashi, Takashi Nakamura and Minoru Wakamori
    • 学会等名
      18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 亜鉛によるMC3T3-E1 細胞分化亢進作用におけるカルシウム2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 卓史、高橋 かおり、中村 卓史、若森 実
    • 学会等名
      第60回 歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Wnt5a, released from mechanically stimulated rat periodontal ligament cells enhances the neurite elongation2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Kaori Takahashi, Minoru Wakamori
    • 学会等名
      Oral Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2024-01-30  

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