| 研究課題/領域番号 |
20K10178
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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57060:外科系歯学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
伏見 滋子 岡山大学, 歯学部, 博士研究員 (10850563)
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| 研究分担者 |
中野 敬介 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (10325095)
河合 穂高 岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (10803687)
長塚 仁 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (70237535)
辻極 秀次 岡山理科大学, 理学部, 教授 (70335628)
高畠 清文 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70736537)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020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 | 硬組織 / 軟骨組織 / 再生 / βTCP / 骨 / 軟骨 / 分化誘導 / miRNA / Wntシグナル / BMP / ハニカムTCP / Wnt シグナル / microRNA / 骨細胞 / 軟骨細胞 / 分化関連因子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
miR-140は軟骨発生過程においてSox9によって誘導され，軟骨分化のキーファクターとしての役割を果たしている。我々は、miR-140が軟骨細胞と骨芽細胞の分化方向の決定に関与するとの仮説を立て、BMPを用いた骨・軟骨誘導実験を行い、miR-140とWnt，TGF-β, BMPシグナル伝達系が実際の生体組織において骨芽細胞分化と、骨と軟骨の分化の切り替えに関与しているかを検討する。本研究により骨芽細胞分化におけるmiR-140の作用を解明し、分化方向決定のスイッチとしてのmiR-140の臨床応用の可能性を検討する。
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| 研究成果の概要 |
マウスを用いたシームレスな骨・軟骨形成を行うことができる実験モデルを使用して、miR-140が、Wnt，TGF-β, BMPの発現を通して、特定の条件下で骨芽細胞分化と、骨と軟骨の分化の切り替えに関与していることを示した。とくに細胞分化のスイッチに大きな役割を果たしているのが、スカフォールドの形状であることを明らかにした。骨・軟骨形成実験で使用しているスカフォールドの形態が細胞分化に影響を及ぼしており、特定の細胞分化に関連する遺伝子発現を誘導することを確認した。スカフォールドの形状は骨・軟骨を主体とする硬組織のみならず骨髄の形成誘導にも大きく関与することが判明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の目的は細胞の分化スイッチにmicroRNAの発現が関与することを示し、そのメカニズムを明らかにして骨や軟骨の選択的分化誘導や、様々な骨組織を意図的に作製することである。特殊な骨・軟骨形成モデルを使う点も他の研究とは一線を画している。硬組織の再生医療の領域では培養細胞の移植、サイトカインによる局所組織誘導が主体であるが、ここにmiRNAの応用と、特殊な形状のスカフォールドの応用は他に類がなく独創的な研究成果である。分子生物学的観点から臨床応用に道を開くものである。また、本研究により骨・軟骨疾患に苦しむ多くの患者に多大な恩恵となりうる可能性を示すことができた。
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