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ヒト筋線維芽細胞の平滑筋細胞形質転換にかかる分子機構の解析と形質転換要素の同定

研究課題

研究課題/領域番号 21K04797
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関北九州市立大学

研究代表者

木原 隆典  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (90436535)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード筋線維芽細胞 / 平滑筋細胞 / コラーゲンゲル / IV型コラーゲン / I型コラーゲン / PI3K / 細胞ネットワーク形成 / 形質転換 / 基底膜
研究開始時の研究の概要

筋線維芽細胞は器官の間質細胞から生じる細胞であり、器官の修復を担う一方、線維症など慢性炎症疾患の原因細胞でもある。筋線維芽細胞の形質を制御する分子機構を解明することができれば、線維化の抑制・治療につながる。本研究は、架橋IV型コラーゲンゲルを用い、ヒト筋線維芽細胞を正常間質細胞である平滑筋細胞へと形質を転換させることで、その分子機構を解析し、形質転換要素の同定を目指す。本研究成果は基礎研究のみならずアンメットメディカルニーズである線維症治療にも波及する。

研究成果の概要

架橋IV型コラーゲンゲル、I型コラーゲンゲルを用いて筋線維芽細胞の平滑筋細胞形質転換機構について解析した。コラーゲンゲルの物理シグナルにより細胞増殖が抑制されること、IV型コラーゲンの化学シグナルにより細胞伸長・ネットワーク形成が誘導されること、PI3Kシグナルが細胞伸長に重要であることを明らかにした。さらにI型コラーゲンゲル上でヒト筋線維芽細胞の増殖抑制、細胞のネットワーク形成の誘導に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、これまで不明であった筋線維芽細胞の平滑筋細胞形質転換過程において、細胞外マトリックス環境からどのようなシグナルが細胞に入り、またどのような細胞内シグナル伝達経路がその過程で働いているかを明らかにしたものである。本研究成果は、器官の線維化・硬化を引き起こす筋線維芽細胞の間質細胞への形質転換を誘導する方法の開発に資するものであり、将来的に慢性炎症疾患治療の開発に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 機械的物性から読み取る白血球接着2022

    • 著者名/発表者名
      木原隆典, 立花宏一
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 46-47

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Alpha-mangostin dephosphorylates ERM to induce adhesion and decrease surface stiffness in KG-1 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Phan Thi Kieu Trang、Do Thi Ly、Tachibana Kouichi、Kihara Takanori
    • 雑誌名

      Human Cell

      巻: 35 号: 1 ページ: 189-198

    • DOI

      10.1007/s13577-021-00651-8

    • 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] Mechanical stiffness softening and cell adhesion are coordinately regulated by ERM dephosphorylation in KG-1 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kihara Takanori、Matsumoto Teru、Nakahashi Yoshihito、Tachibana Kouichi
    • 雑誌名

      Human Cell

      巻: 34 号: 6 ページ: 1709-1716

    • DOI

      10.1007/s13577-021-00584-2

    • 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
  • [学会発表] I型コラーゲンゲル基質上での平滑筋細胞の収縮型形質転換誘導の試み2023

    • 著者名/発表者名
      清水駿介, 樋室尭也,森田亜希, 木原隆典
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分子拡散解析から細胞外マトリックス構築過程を探る2023

    • 著者名/発表者名
      木原隆典, 山中由晶
    • 学会等名
      第55回日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Cell stiffness as a potential marker for SARS-CoV-2 infection2023

    • 著者名/発表者名
      Do TL, Isoda T, Yamamoto N, Tachibana K, Kihara T
    • 学会等名
      Biosensors 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SARS-CoV-2 Spike RBD reducing cellular stiffness appears as an important event for viral infection2023

    • 著者名/発表者名
      Do TL, Isoda T, Yamamoto N, Tachibana K, Kihara T
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 白血球接着を誘導する細胞表面シアロムチンの拡散運動性変化2023

    • 著者名/発表者名
      瀬戸口桃香, Do TL, 立花宏一, 木原隆典
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分子拡散解析から線維芽細胞によるECM構築過程を探る2023

    • 著者名/発表者名
      山中由晶, 木原隆典
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シミュレーションとリン酸挙動の定量評価による骨芽細胞の石灰化組織形成過程の解析2023

    • 著者名/発表者名
      岩田百恵子, 林田大, 木原隆典
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 増殖型平滑筋細胞の収縮型形質転換時におけるシグナル伝達解析2022

    • 著者名/発表者名
      木原隆典, 森田亜希, 清水駿介, 樋室尭也
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子拡散解析を利用した線維芽細胞によるコラーゲン線維濃縮過程の解析2022

    • 著者名/発表者名
      山中由晶, 木原隆典
    • 学会等名
      第54回日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 白血球接着時における表面分子の拡散運動性解析2022

    • 著者名/発表者名
      瀬戸口桃香, Do Thi Ly, 立花宏一, 木原隆典
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2 Spike protein induced a reduction of cellular stiffness2022

    • 著者名/発表者名
      Do TL, Kihara T, Isoda T, Yamamoto N, Tachibana K
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞の石灰化をモデルとした骨石灰化形成における化学的要素と生物的要素の検討2022

    • 著者名/発表者名
      林田大, 柏谷康介, 木原隆典
    • 学会等名
      第54回日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] IV型コラーゲンゲルを利用した平滑筋細胞の収縮型形質転換機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      樋室尭也, 森田亜希, 木原隆典
    • 学会等名
      つくば医工連携フォーラム2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 平滑筋細胞におけるIV型コラーゲンシグナルの解析2021

    • 著者名/発表者名
      木原隆典, 森田亜希, 樋室尭也
    • 学会等名
      第53回日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子拡散を指標とした核小体物理環境の評価2021

    • 著者名/発表者名
      城元祥嗣, 木原隆典
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Alpha-mangostin dephosphorylates ERM and initiates an initial response of leukocytes activation2021

    • 著者名/発表者名
      Do TL, Phan TKT, Tachibana K, Kihara T
    • 学会等名
      Cell Bio Virtual 2021, an online ASCB EMBO meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 北九州市立大学 国際環境工学部 木原研究室 HP

    • URL

      https://takanori-kihara.jimdofree.com/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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