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老化関連遺伝子導入による細胞老化の誘導と老化細胞除去薬の探索

研究課題

研究課題/領域番号 22K11333
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

滝野 有花  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (60929636)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード老化 / 老化関連遺伝子 / 老化細胞死誘導剤 / 肝臓実質細胞 / 細胞老化
研究開始時の研究の概要

老齢動物の組織には若い細胞と老化細胞の両方が混在する可能性がある.本研究では,若齢マウス由来細胞に老化関連遺伝子を導入,高発現させて細胞老化を誘導するか明らかにする.もし,老化関連遺伝子導入により,若齢マウス由来細胞に細胞老化が誘導できれば,老化の機構解明に繋がる.さらに,老齢動物の組織に存在する老化細胞を積極的に除去する老化細胞死誘導剤を探索する.

研究実績の概要

若齢動物の組織には本来の細胞機能を持つ正常な「若い細胞」のみが存在する.一方,老齢動物の組織には細胞機能が衰退,異常化した「老化細胞」が存在し,加齢に伴いその数も増加することが予想される.私たちは,ラット肝臓実質細胞を用いた「包括的1細胞トランスクリプトーム解析」により,老齢で高発現している3種類の老化関連遺伝子を同定した.本研究では,若齢マウス肝臓実質細胞にこれら3種類の老化関連遺伝子を導入,高発現させて細胞老化を誘導するか明らかにする.同定した老化関連遺伝子の導入により若齢マウス肝臓実質細胞に細胞老化が誘導できれば,老化の機構解明に繋がる.
本年度,3種類の老化関連遺伝子を導入する前に,細胞老化より見出された老化関連遺伝子,サイクリン依存性キナーゼ阻害因子Cdkn2aのアイソフォームであるp16INK4aを若齢マウス由来初代培養肝臓実質細胞に過剰発現させ,DNA損傷に及ぼす影響を調べた.すなわち,6月齢のC57BL/6J雄マウスから肝臓実質細胞をコラゲナーゼ灌流法により単離,培養した.そして,マウスp16INK4aと改良型緑色蛍光タンパク質EGFPの遺伝子を組み込んだ発現ベクターをLipofectamine 3000を用いて肝臓実質細胞にトランスフェクションした.その結果,EGFP陽性細胞及びp16INK4a発現量の測定により,p16INK4aの過剰発現を確認した.また,p16INK4aを過剰発現させた肝臓実質細胞では,mock細胞に比べγ-H2A.X陽性核の割合が高かった.ヒストンH2A.Xのリン酸化体であるγ-H2A.Xは,DNA二本鎖切断によるDNA損傷の指標として用いられる.このように,6月齢マウスの肝臓実質細胞にp16INK4aを過剰発現させると,DNA損傷が高くなることがわかった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画に記載した内容を順調に行うことができた。また、非常に興味深い結果も得られた。

今後の研究の推進方策

研究は概ね順調に進展している。現在、研究計画に変更や解決すべき課題等は特にない。

報告書

(1件)
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 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 (7件)

  • [雑誌論文] Vitamin C Is Essential for the Maintenance of Skeletal Muscle Functions2022

    • 著者名/発表者名
      Takisawa Shoko、Takino Yuka、Lee Jaewon、Machida Shuichi、Ishigami Akihito
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 11 号: 7 ページ: 955-955

    • DOI

      10.3390/biology11070955

    • 関連する報告書
      2022 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] Influence of oestrogen on satellite cells and myonuclear domain size in skeletal muscles following resistance exercise2022

    • 著者名/発表者名
      Hung Yung‐Li、Sato Ayami、Takino Yuka、Ishigami Akihito、Machida Shuichi
    • 雑誌名

      Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle

      巻: 13 号: 5 ページ: 2525-2536

    • DOI

      10.1002/jcsm.13031

    • 関連する報告書
      2022 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] Determination of tissue-specific interaction between vitamin C and vitamin E <i>in vivo</i> using senescence marker protein-30 knockout mice as a vitamin C synthesis deficiency model2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Ayami、Takino Yuka、Yano Tomohiro、Fukui Koji、Ishigami Akihito
    • 雑誌名

      British Journal of Nutrition

      巻: - 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1017/s0007114521004384

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of estrogen on resistance training induced myosin heavy chain isoform shifts in female rat skeletal muscle.2022

    • 著者名/発表者名
      Yung-Li HUNG, Ayami SATO, Yuka TAKINO, Akihito ISHIGAMI, Shuichi MACHIDA
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] タミンCによる表皮角化過程でのエピジェネティクス制御.2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤綾美、松井美緒、滝野有花、佐藤安訓、斉藤紀克、大澤肇、石神昭人
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第74回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アスコルビン酸欠乏は肝特異的に抗老化タンパク質 SMP30のエクソソーム内分泌を促進する.2022

    • 著者名/発表者名
      荒川航太、井上博文、石神昭人、佐藤綾美、滝野有花、森本洋武、田中未央里、高橋信之、上原万里子
    • 学会等名
      第76回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Epigenetic regulation by vitamin C in epidermal keratinization.2022

    • 著者名/発表者名
      Ayami SATO, Mio MATSUI, Nanako MAEDA, Yuka Takino, Akihito ISHIGAMI
    • 学会等名
      日本基礎老化学会第45回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of aging and sex differences on IGF-2 and myostatin gene expressions in rat skeletal muscle following resistance training.2022

    • 著者名/発表者名
      HUNG Yung-Li, SATO Ayami, TAKINO Yuka, ISHIGAMI Akihito, MACHIDA Shuichi
    • 学会等名
      日本基礎老化学会第45回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] たばこ煙抽出液によるエピジェネティクスの変化に及ぼすビタミンCの影響.2022

    • 著者名/発表者名
      前田菜々子、佐藤綾美、滝野有花、石神昭人
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アスコルビン酸とその塩類の保存安定性について.2022

    • 著者名/発表者名
      田村元、滝野有花、石神昭人
    • 学会等名
      第167回ビタミンC研究委員会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2023-12-25  

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