| 研究課題/領域番号 |
21K11605
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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59040:栄養学および健康科学関連
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| 研究機関 | 日本医科大学 |
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研究代表者 |
竹中 康浩 日本医科大学, 医学部, 講師 (20586789)
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| 研究分担者 |
平崎 正孝 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10522154)
柿沼 由彦 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (40233944)
大畠 久幸 日本医科大学, 医学部, 講師 (80256924)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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 | 分裂停止細胞 / 心筋細胞 / トランスクリプトーム解析 / 核小体低分子RNA / snoRNA / ミトコンドリア / 老化 / マウス / RNAシーケンス / 老化マウス / 老化マーカー / 分裂終了細胞 / マーカー / 変性タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
老化とは分裂細胞の分裂限界として現れる現象と、非分裂性細胞の生存限界として現れる現象との重なり合いの結果である。しかし、分裂細胞の老化研究が進む一方で心筋などの分裂終了細胞が個体の老化にどう関わっているのかについては解析が遅れている。本研究では、マウス心筋細胞を用いて網羅的遺伝子発現解析により分裂終了細胞に普遍的な新規老化マーカーを同定し、個体及び細胞の老化における本マーカーの機能を明らかにする。将来的には、本老化マーカーを指標とした個体老化レベルの多面的評価法の確立や、既に蓄積したマーカー分子の軽減、消去法を模索することによる老化表現型の緩和や加齢による心機能低下の治療応用も期待される。
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| 研究実績の概要 |
最終年度（２０２３年度）に実施した研究の成果
【目的】培養細胞を用いて分裂停止細胞の老化プロセスにおける新規老化マーカー分子の機能を解析する。【研究成果】これまでの研究で老齢マウス心筋細胞で非コードRNAの一種である核小体低分子RNA (snoRNA)の発現が低下していることを明らかにしている。最終年度は主にこのsnoRNAがどのような機能をもつのかについて重点的に研究を行った。まずsnoRNAを過剰発現やノックダウンするためのベクター系の構築を行った。過剰発現にはU6プロモーターによるshRNA発現用のレンチウイルスベクター、ノックダウンにはCRISPR-Cas9によるゲノム編集用のレンチウイルスベクターを購入し、これをマウスの培養細胞である3T3-L1, NIH3T3もしくはマウス胎児線維芽細胞MEFに導入して、SA-β-gal活性の測定などを行った。その結果一部の細胞でSA-β-gal活性の上昇が認められたものの、ノックダウンの効果が認められなかったり遺伝子導入細胞の性質が大きく変化したりして解析はかなり難航している。今後は遺伝子導入法の改善などを行って上記問題点を解決してさらなる細胞機能の解析を進めていく予定である。
研究期間全体（２０２１ー２０２３年度）を通じて実施した研究の成果
本研究では老齢マウス心筋細胞および非心筋細胞のトランスクリプトーム解析を行って、分裂終了細胞である心筋細胞に特異的な遺伝子発現変動を明らかにした。特に老齢心筋細胞では一部のミトコンドリア関連遺伝子の発現量が低下していることに加えて上述のsnoRNAの発現が低下していることが明らかになった。ミトコンドリア関連遺伝子やsnoRNAの発現量低下は心筋細胞に特徴的なものであり、分裂終了細胞の新規な老化マーカーとなりうることが示唆された。
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