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BMP9による骨芽細胞分化誘導における小胞体ストレスの関与およびメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K18564
研究種目

若手研究

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
研究機関鹿児島大学

研究代表者

榮樂 菜保子  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (00868086)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021年度)
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードBMP9 / ERstress / 骨再生 / 歯周病 / 骨芽細胞 / 小胞体ストレス
研究開始時の研究の概要

現在歯周組織の再生療法やインプラント治療時の顎骨の骨造成には改善すべき点が多くあり、新しい再生療法の開発が求められている。BMP-9は強力な骨分化誘導能を持つシグナル分子であり、その骨分化誘導能はBMP-2に比べ高いことが明らかとなっている。また、BMP-2刺激によって小胞体ストレス応答反応が誘導されるとの報告があり、さらに小胞体ストレスによって骨芽細胞分化が促進されるとの報告もあるがそのメカニズムについては解明されていない点が多く、BMP-9との関連についての報告はなされていない。そこで本研究ではBMP9による骨芽細胞分化において小胞体ストレスとの関与および、メカニズムを解明する。

研究実績の概要

歯周病により失われた歯周組織の再生療法やインプラント治療時の顎骨の骨造成には適応症の限界や組織の再生量の限界などにおいて改善すべき点がありより効果的で、また安全な再生療法の開発が求められている。申請者は新たな成長因子として骨形成タンパクであり、強力な骨分化誘導能を持つシグナル分子であるBMP-9に着目した。また、BMP-2刺激によって小胞体ストレス応答反応が誘導されるとの報告があり、さらに小胞体ストレスによって骨芽細胞分化が促進されるとの報告もあるがそのメカニズムについては解明されていない点が多く、BMP-9との関連についての研究報告はなされていなかったため、本研究はBMP9による骨芽細胞分化において小胞体ストレスとの関与および、メカニズムの解明を目的とした。小胞体ストレス下でのBMP-9刺激による骨分化誘導への影響を解析するため、MC3T3-E1細胞およびヒト歯根膜線維芽細胞において小胞体ストレス誘導剤添加後、BMP-9刺激による相乗効果をALPstaininng,石灰化能解析(Alizarin染色)・遺伝子発現:ALP,Runx2,Osterixで分析を行ったが小胞体ストレスの過敏な反応により再現性が取れず不透明な結果となった。そこで申請者は研究課題を切り替え、BMP-9のシグナル伝達経路の更なる解明のためにレセプター部位に着目し、遺伝子導入によりBMP-9の3つのレセプターであるEndoglin、ALK1、BMPRⅡを別々に強発現させたMC3T3-E1細胞を作製した。今後細胞をBMP-9にて刺激後、Western-blotting法およびRT-PCRにて解析予定だったが、個人的理由で研究を断念することとなった。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Bone morphogenetic protein 9 (BMP9) directly induces Notch effector molecule Hes1 through the SMAD signaling pathway in osteoblasts2021

    • 著者名/発表者名
      Seong CH, Chiba N, Kusuyama J, Subhan Amir M, Eiraku N, Yamashita S, Ohnishi T, Nakamura N, Matsuguchi T.
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 595 号: 3 ページ: 389-403

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14016

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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