研究課題/領域番号 |
19K19050
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
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研究機関 | 名古屋大学 |
研究代表者 |
坂口 晃平 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (70801455)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | 低酸素 / 細胞外小胞 / エクソソーム / 骨再生 / 間葉系幹細胞 / 細胞外膜小胞 |
研究開始時の研究の概要 |
歯を喪失した患者が歯科インプラント治療を希望するも骨量が不足している場合、骨髄間葉系幹細胞の移植などによる骨再生治療が試みられてきた。研究代表者が所属するグループでは、移植された幹細胞が分泌する液性因子とくにエクソソーム(MSCs-Exo)が骨再生に大きな役割を有していることを明らかにした。さらに予備実験で低酸素条件下で培養回収したMSCs-Exoは通常条件と比し骨再生能を増強する傾向が観察された。 本研究では複数の低酸素条件下で培養回収したMSCs-Exoをラット頭蓋骨骨欠損モデルへ投与し低酸素条件が及ぼす影響を検証し、組織再生効果が高まる理想的な低酸素条件を明らかにし骨再生に有用なmiRNAを同定する。
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研究実績の概要 |
1%酸素濃度の低酸素条件で培養回収した間葉系幹細胞由来のエクソソームをラット頭蓋骨欠損モデル(直径5mm)に投与したところ、micro-CTで欠損部における新生骨形成率が21%酸素濃度の条件で培養回収したエクソソームと比べて高く、組織学的に欠損部に早期の新生骨形成が観察された。2%酸素濃度や5%酸素濃度で培養回収したエクソソームでは、1%酸素濃度で回収したエクソソームと比べ新生骨形成率が低かった。また、in vitroにおいても、1%酸素濃度エクソソームと比べ2%おとび5%、21%酸素濃度エクソソームは、幹細胞の増殖能や遊走能が低いことがあきらかとなった。 1%酸素濃度の低酸素条件で培養した間葉系幹細胞から分泌されたエクソソームおよび21%酸素濃度で培養回収した際のエクソソーム、それぞれからRNAを回収した後、マイクロアレイを行いmiRNA発現プロファイリングを行い、発現率が3倍以上のmiRNAを選定した。そのインヒビターを作成してin vitroで幹細胞に投与して細胞動態に与える影響の評価をすすめている。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナウイルス感染症の感染拡大にともない、物品の納入が遅れたり、研究業務が中断となったりとやや遅滞が生じた。低酸素環境によって培養された間葉系幹細胞が分泌するエクソソームは、通常条件で回収されたエクソソームと比較した核酸プロファイリング、クラスター解析で違いがあることが明らかとなった。インヒビターを使用してエクソソーム内のmiRNAの機能解析をすすめていく。
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今後の研究の推進方策 |
エクソソームに含まれるmiRNAの機能解析を継続する。miRNAインヒビターを用いてmiRNAの機能を抑制して、骨形成関連遺伝子の発現、細胞の増殖能や遊走能、生存率、分化能などの変化に関して調べる。
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