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Understanding the effects of substrate stiffness on rejuvenation of aging MSCs via single cell analysis.

研究課題

研究課題/領域番号 21K12686
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90120:生体材料学関連
研究機関九州大学

研究代表者

久保木 タッサニーヤー  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (20526834)

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MSC aging / cellular senescence / rejuvenation / substrate elasticity / gelatinous hydrogel / redox homeostasis / DNA damage response / single cell analysis / substrate stiffness / cell cycle / mechano-regulation / redox balance
研究開始時の研究の概要

The key question for this proposal is how the substrate stiffness could maintain the MSC quality and delay the aging. The central hypothesis is that the compliance substrates could reduce CSKs tension, increase their dynamics and the activate the antioxidant system to maintain the redox homeostasis. Increasing of aging population and aged-related diseases increase the health problems. Identification of key targets for preventing or ameliorating senescence is essential for precisely engineered mechanical substrate to slow or reverse the age-related reduction of MSC properties.

研究成果の概要

本研究では、ゲル状ハイドロゲルが間葉系幹細胞(MSCs)の老化を遅延/逆転させる若返り能力を持つことを実証した。ハイドロゲルは、老化したMSCsの増殖と骨形成分化を増加させ、運動性を高めることができた。シングルセルリアルタイムPCR分析の結果、ゲル上のMSCにおいて、SIRT、FOXO、AMPK、NAMPTといった長寿と若返りに関連する経路のシグナル伝達分子が活性化されていることが示された。これらの結果から、ハイドロゲルは、酸化還元ホメオスタシスをよりよく維持し、細胞骨格の緊張を緩和し、アクチン動態の回復を促進し、MSCsの長寿と若返りに関連するシグナル伝達経路を活性化できることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Increasing of aging population and aged-related diseases increase the health problems. Identification of key targets for preventing or ameliorating senescence is essential for precisely engineered mechanical substrate to slow or reverse the age-related reduction of MSC properties.

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

    (6件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A plasmonic metasurface reveals differential motility of breast cancer cell lines at initial phase of adhesion2024

    • 著者名/発表者名
      Lee Shi Ting、Kuboki Thasaneeya、Kidoaki Satoru、Aida Yukiko、Arima Yusuke、Tamada Kaoru
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 238 ページ: 113876-113876

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2024.113876

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Elucidation of substrate stiffness mediated rejuvenation mechanism of aging stem cells through the regulation of cellular homeostasis.2023

    • 著者名/発表者名
      Kuboki Thasaneeya
    • 学会等名
      The 96th Annual Meeting of Japanese Biochemical Society.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of substrate stiffness mediated rejuvenation mechanism of aging stem cells through the mechano-regulation of cellular homeostasis.2023

    • 著者名/発表者名
      Kuboki Thasaneeya
    • 学会等名
      MBSJ 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Understanding the mecahno-regulation of substrate stiffness on rejuvenation mechanism of aging stem cell2022

    • 著者名/発表者名
      Kuboki Thasaneeya
    • 学会等名
      world congress of biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding the mecahno-regulation of substrate stiffness on rejuvenation mechanism of aging stem cell2022

    • 著者名/発表者名
      Kuboki Thasaneeya
    • 学会等名
      The Japan Society of Mechanical Engineers
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Understanding the mecahno-regulation of substrate stiffness on rejuvenation mechanism of aging stem cell2022

    • 著者名/発表者名
      Kuboki Thasaneeya
    • 学会等名
      Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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