| 研究課題/領域番号 |
21K09274
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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56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
浅井 秀司 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (00770893)
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| 研究分担者 |
寺部 健哉 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (10816870)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 腱 / 変性 / 代謝リプログラミング / glycolysis / 間葉系幹細胞 / ヒアルロン酸 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腱損傷部には変性と修復の両方に直接関与する特異的な間葉系幹細胞が誘導される。本研究では、この間葉系幹細胞の分化における解糖系代謝を中心とした代謝リプログラミングの機能解析を行う。また、腱損傷部の変性および修復に対する代謝リプログラミング制御の作用を明らかにする。これにより、内在性の間葉系幹細胞の分化を制御し、細胞移植を必要としない腱損傷の新たな治療法の開発につなげる。
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| 研究実績の概要 |
腱損傷部には変性と修復の両方に直接関与する特異的な間葉系幹細胞が誘導される．本研究では，この損傷腱由来間葉系幹細胞を用いて実験を行い，glycolysisを制御する物質としてヒアルロン酸に注目している．2022年度までの研究結果の概要は次の通りである．① CD1マウスの損傷腱由来間葉系幹細胞は，軟骨分化誘導によりglycolysisが亢進した．② Glycolysisを阻害する2-deoxy-D-glucose（2-DG）およびガラクトースは，損傷腱由来間葉系幹細胞の軟骨分化を抑制した．③ ヒアルロン酸は，損傷腱由来間葉系幹細胞の軟骨分化を抑制した．④ アキレス腱損傷モデルマウスにおいて，2-DGの腹腔内投与は腱損傷部の異所性骨化の体積を減少させる傾向にあった．⑤ アキレス腱損傷モデルマウスにおいて，ヒアルロン酸の局所投与は腱損傷部の異所性骨化の体積を減少させた．
2022年度までの研究成果を踏まえ，2023年度はヒアルロン酸の軟骨分化抑制作用におけるglycolysisの関与を検討するため細胞外フラックスアナライザーにより解糖系代謝の変化を検討し，リアルタイムPCRによりglycolysis関連遺伝子（PDK-1、LDHA、GLUT1）の発現を検討した．今のところ，損傷腱由来間葉系幹細胞においてヒアルロン酸とglycolysisの関連性を示す有意な結果は得られていない．また，グルコースを添加しglycolysisを促進した損傷腱由来間葉系幹細胞において，ヒアルロン酸の軟骨分化抑制作用は減弱傾向にあったが，統計学的に有意な結果は得られてない．
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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
2023年度までに計画していた実験を概ね実施したが，まだ研究成果をまとめられていない．当初は2023年度に研究成果を公表する計画であったため，進捗はやや遅れている．
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究で，glycolysisの阻害とヒアルロン酸が，それぞれ損傷腱由来間葉系幹細胞の軟骨分化を抑制し，モデルマウスの腱損傷部の異所性骨化を抑制する可能性が示された．2024年度は，2023年度に続き損傷腱由来間葉系幹細胞においてヒアルロン酸が軟骨分化を抑制する分子機構について代謝変動も含め検討する．有意な結果が得られない場合は，glycolysisによる腱由来間葉系幹細胞の分化制御を中心に研究成果をまとめ公表する予定である．
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