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細胞増殖制御に注目した筋損傷回復機構の解明-筋損傷治療のための基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H03800
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

猪瀬 弘之  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (30615711)

研究分担者 大川 淳  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30251507)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード筋代謝 / 筋再生 / 骨代謝 / サルコペニア / 細胞増殖
研究開始時の研究の概要

我々が本研究において解明しようとする学術的な問いとは、「細胞増殖の上流・下流シグナルの調節により、筋損傷の回復が促進される」である。そこで、本研究では、筋幹細胞及び骨格筋細胞に着目し、その恒常性維持における細胞周期制御因子の生理的意義を広く検討し、筋損傷の回復過程における筋幹細胞増殖調節及び筋肥大の調節機構を明らかにする。更に、筋損傷治療薬への臨床応用に展開するための基盤となる研究を行う。

研究成果の概要

骨格筋傷害後の筋再生は、筋衛星細胞の増殖および分化によって制御されている。今回、我々は筋再生さらには筋肥大におけるCdk1の働きを解明するため、筋衛星細胞においてCdk1を特異的に欠損させ、その表現型を解析した。
マウス前脛骨筋の筋再生の初期においてCdk1陽性であるPax7陽性細胞(筋衛星細胞)の増殖を認め、分化・再生が進むとCdk1の発現はほぼ消失していた。また、筋衛星細胞特異的Cdk1 ノックアウトマウスにおいては正常の筋再生が障害されており、機能的な低下を認めた。また過負荷実験の結果、筋衛星細胞のCdk1の発現による増殖が正常な筋肥大において必須であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、筋衛星細胞の増殖と分化におけるCdk1の役割が明らかとなった。この知見は、将来的には筋障害や筋萎縮の治療法の開発に役立つ可能性がある。また、筋肥大における重要な因子としてCdk1の特定が行われ、新しい治療戦略やトレーニング方法の開発につながることが期待される。さらに、この研究は細胞周期制御の基本理解の進展にも寄与し、細胞増殖と分化のメカニズムの理解に対する貢献が期待される。これにより、癌や他の疾患の研究にも新たな示唆を与えることが可能である。以上より、本研究は筋再生および細胞周期制御に関する重要な知見を提供し、将来的な治療法や健康への応用に向けた基盤となる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Department of Clinical Sciences/Lund University(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Foxf2 represses bone formation via Wnt2b/β-catenin signaling2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Tomoyuki、Takahashi Akira、Kobayashi Yutaka、Saito Masanori、Xiaolong Sun、Jingquan Chen、Ito Yoshiaki、Kato Tsuyoshi、Ochi Hiroki、Sato Shingo、Yoshii Toshitaka、Okawa Atsushi、Carlsson Peter、Inose Hiroyuki
    • 雑誌名

      Experimental & Molecular Medicine

      巻: 54 号: 6 ページ: 753-764

    • DOI

      10.1038/s12276-022-00779-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Foxf2 represses bone formation via Wnt2b/beta-catenin signaling2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka T, Takahashi A, Kobayashi Y, Saito M, Xiaolong S, Jingquan C, Ito Y, Kato T, Ochi H, Sato S, Yoshii T, Okawa A, Carlsson P, and Inose H
    • 雑誌名

      Experimental and Molecular Medicine

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cyclin-Dependent Kinase 1 Is Essential for Muscle Regeneration and Overload Muscle Fiber Hypertrophy2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yutaka、Tanaka Tomoyuki、Mulati Mieradilli、Ochi Hiroki、Sato Shingo、Kaldis Philipp、Yoshii Toshitaka、Okawa Atsushi、Inose Hiroyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.564581

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Foxf2はWnt2b/βカテニン伝達経路を介して骨形成を抑制する.2022

    • 著者名/発表者名
      田中 寛来, 小林 裕, 佐藤 信吾, 吉井 俊貴, 大川 淳, 猪瀬 弘之.
    • 学会等名
      第37回 日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Foxf2はWnt経路を介して骨芽細胞分化を調整する2022

    • 著者名/発表者名
      田中 寛来, 佐藤 信吾, 猪瀬 弘之
    • 学会等名
      日本骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Osteocyte Cdk1 is essential for bone remodeling2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Tanaka, Atsushi Okawa, Hiroyuki Inose
    • 学会等名
      ASBMR 2022 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Foxf2はWnt経路を介して骨芽細胞分化を調整する2021

    • 著者名/発表者名
      田中 寛来、小林 裕、高橋 晃、斎藤 正徳、加藤 剛、佐藤 信吾、越智 広樹、佐藤 信吾、吉井 俊貴、大川 淳、猪瀬 弘之
    • 学会等名
      日本整形外科基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋の再生において Cdk1 が必須である2020

    • 著者名/発表者名
      猪瀬 弘之
    • 学会等名
      第38回 日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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