• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

細胞老化が引き起こす疾患の病態解明と細胞外小胞に含まれるmiRNAの予防効果

研究課題

研究課題/領域番号 21K17134
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57060:外科系歯学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

渡邊 純奈  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (00877102)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード細胞老化 / マイクロRNA / 細胞外小胞 / 顎骨壊死
研究開始時の研究の概要

老化細胞は慢性炎症を惹起して生体機能の低下やがん、加齢性疾患の発症を促進することが知られている。申請者は、ビスフォスフォネート関連顎骨壊死で、ゾレドロン酸による薬剤性の細胞老化が疾患の発症に関与している可能性を示唆し、骨髄間葉系幹細胞由来の細胞外小胞(EVs)が細胞老化を抑制し正常な創傷治癒を促すことを明らかにした(Watanabe et al. JDR 2020)。そこで本研究ではさらに発展させ、①薬剤性および原因不明であった疾患における老化機構の解明、②老化細胞に対するEVs由来のmiRNAの与える影響の解明、③老化モデル動物に対するEVsを介したmiRNA老化予防法の開発を目指す。

研究実績の概要

①薬剤性細胞老化の解析として、in vivoでは、 薬剤性顎骨壊死モデルとしてマウスで抗RANKL抗体製剤を利用したMRONJモデルを作成し、その評価(HE染色、マイクロCT撮影、炎症性マーカー、骨形成関連遺伝子)をした。in virtoでは、 マウス骨髄細胞に抗RANKL抗体製剤を作用させて増殖能を評価した。
②細胞内代謝の解析としては、薬剤性老化細胞のニコチンアミドアデニンジヌクレオチドや乳酸の測定を進めた。
③骨髄間葉系幹細胞の細胞外小胞由来のmiRNAとその効果の解析について:In vitroでは、miR-6816-5pをラットBRONJモデルに投与し、創傷治癒効果が得られた(組織学的:マイクロCT撮影、HE染および免疫染色、遺伝学的:qRT-PCRにて老化関連遺伝子および細胞老化関連分泌形質(SASP)の評価)。またin vivoにおいては、p21の一部を組み込んだルシフェラーゼベクターを製作し、ルシフェラーゼアッセイによりmiR-6816-5pがp21に結合して遺伝子発現に関与していることが明らかとなった。このmiRNAに関しては特許申請した。
④原因不明であった疾患における老化機構の解明として、特発性大腿骨頭壊死に関して、骨頭部の細胞の老化が関連していることが明らかとなった。そのほか、骨粗鬆症における細胞老化に対する骨髄間葉系幹細胞由来培養上清を用いた治療、放射線性顎骨壊死に対するヒト歯髄幹細胞由来細胞外小胞による治療について研究を進めた。

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

抗RANKL抗体製剤を利用したマウスMRONJモデルの作成に難渋した。
子育て中で、実験が思うように進まないこともあった。

今後の研究の推進方策

①細胞内代謝の解析:ミトコンドリアの観察(共焦点細胞イメージアナライザー使用)。
②レンチウイルスを介したトランスダクションによりEVsに特定のmiRNAを導入する(XMIR Exosome miRNA Packaging Systemの利用)。
③MRONJモデルラットやマウスに対するmiRNAの老化抑制・創傷治癒効果(in vivo/ in vitro):目的miRNAを取り込ませた細胞外小胞(EVs)による、細胞機能のノックダウン、EVsによるmiRNA輸送経路の解析。EVs受容細胞におけるmiRNA標的遺伝子の発現調節の解析。
④学会発表および論文作成。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Cellular senescence is associated with osteonecrosis of the femoral head while mesenchymal stem cell conditioned medium inhibits bone collapse2024

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Masanori、Nakashima Hiroaki、Sakai Kiyoshi、Takegami Yasuhiko、Osawa Yusuke、Watanabe Junna、Ito Sadayuki、Hibi Hideharu、Imagama Shiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 3329-3329

    • DOI

      10.1038/s41598-024-53400-w

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conditioned medium of human mesenchymal stem cells affects stem cell senescence in osteoporosis2024

    • 著者名/発表者名
      Liu Kehong、Sakai Kiyoshi、Watanabe Junna、Dong Jiao、Maruyama Hiroshi、Li Xinheng、Hibi Hideharu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 711 ページ: 149858-149858

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149858

    • 関連する報告書
      2023 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] Dental pulp stem cell-derived small extracellular vesicle in irradiation-induced senescence2021

    • 著者名/発表者名
      Dong J, Sakai K, Koma Y, Watanabe J, Liu K, Maruyama H, Sakaguchi K, Hibi H
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 575 ページ: 28-35

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.08.046

    • 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
  • [学会発表] hMSCs-CMを用いた骨粗鬆症における細胞老化抑制の検討2023

    • 著者名/発表者名
      劉柯宏, 酒井陽, 丸山裕, 渡邊純奈, 日比英晴.
    • 学会等名
      第68回日本口腔外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト歯髄幹細胞由来細胞外小胞は放射線性顎骨壊死の発症を予防する.2023

    • 著者名/発表者名
      小原豪, 岡部一登, 外山直人, 太田優也, 渡邊純奈, 佐藤康太郎, 日比英晴.
    • 学会等名
      第66回日本口腔科学会中部地方部会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Conditioned medium of hMSCs affects stem cell senescence in osteoporosis2022

    • 著者名/発表者名
      Kehong L, Sakai K, Koma Y, Watanabe J, Jiao D, Maruyama H, Hibi H.
    • 学会等名
      The 2022 IADR/AADR/CADR General Session
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Near infrared photo-antimicrobial targeting therapy for periodontal disease.2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama H, Sakai K, Sato K, Sakaguchi K, Koma Y, Watanabe J, Jiao D, Kehong L
    • 学会等名
      The 2022 IADR/AADR/CADR General Session
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト歯髄幹細胞の無血清培養上清が皮弁の生着に与える効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      王芸霖,山口聡,陳暉,渡辺純奈,酒井陽,日比英晴
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シェーグレン症候群の唾液腺細胞老化に幹細胞由来細胞外小胞が与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      小間義朗,酒井陽,渡邊純奈,椙村有紀子,坂口晃平,丸山裕,日比英晴
    • 学会等名
      第75回日本口腔科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 医薬組成物および併用薬2023

    • 発明者名
      渡邊純奈、酒井陽、日比英晴
    • 権利者名
      東海国立大学機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [産業財産権] 医薬組成物および併用薬2023

    • 発明者名
      渡邊純奈、酒井陽、日比英晴
    • 権利者名
      渡邊純奈、酒井陽、日比英晴
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi