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2020 年度 実績報告書

ストレス誘導性老化細胞の挙動解析から迫る未知なる骨形成阻害機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02986
研究機関大阪歯科大学

研究代表者

本田 義知  大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (90547259)

研究分担者 橋本 典也  大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (20228430)
片岡 宏介  大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (50283792)
田中 知成  京都工芸繊維大学, 繊維学系, 准教授 (70585695)
南部 隆之  大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (80367903)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード老化細胞
研究実績の概要

これまで原因不明と一言で片付けられてきた「未知の骨形成阻害機構」の解明は、歯科における喫緊の検討課題である。近年多様なストレス(酸化ストレス・炎症等)により誘導される老化細胞は、周囲の細胞機能を減弱させ、組織修復の障害となりうることが報告された。にもかかわらず、老化細胞が骨再生に与える影響や分子機構は殆ど知られていない。本研究では、同機序の解明を進め骨再生治療に「ストレス誘導性老化細胞の制御を介した骨形成増強」という視点を追加させる知見の取得を目的とする。具体的には、①生体材料埋入時に生じるストレスがいつ、どこで、どのようにして老化細胞を誘導し骨再生に影響を与えるかを分子機構も含めて解明する。更に、②申請者らが独自開発を進める統合的老化因子緩和担体(エピガロカテキンガレート結合ゼラチン:特許第6355959号)や複数の生体材料の埋入下で老化細胞除去薬・細胞老化促進薬を駆使し、まるで遺伝子研究におけるKnock downや過剰発現の様に、生体内での老化細胞数を人工的に増減させ同細胞の機能解明の深化を図る。
本年度は、LPS含有ゼラチンを埋入した動物実験モデル(頭蓋冠骨欠損モデル)と、マイクロCT、免疫組織学的評価を用いて、ストレス誘導性老化細胞の出現挙動と骨形成の関係の解析を詳細に行った。その結果、LPSの長期刺激によって誘導されるストレス誘導性老化細胞の出現に応じて、骨再生が阻害されることが明らかになった。

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

計画通りに進行が認められるため。

今後の研究の推進方策

予備的検討を進めた結果、研究計画の変更を必要としないため、申請時の計画に則って実験を進める予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Augmentation of Bone Regeneration by Depletion of Stress-Induced Senescent Cells Using Catechin and Senolytics2020

    • 著者名/発表者名
      Honda Yoshitomo、Huang Anqi、Tanaka Tomonari、Han Xiaoyu、Gao Beiyuan、Liu Haitao、Wang Xinchen、Zhao Jianxin、Hashimoto Yoshiya、Yamamoto Kazuyo、Matsumoto Naoyuki、Baba Shunsuke、Umeda Makoto
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 4213~4213

    • DOI

      10.3390/ijms21124213

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sustained Release of Catechin from Gelatin and Its Effect on Bone Formation in Critical Sized Defects in Rat Calvaria2020

    • 著者名/発表者名
      Honda Yoshitomo、Huang Anqi、Zhao Jianxin、Han Xiaoyu、Kurushima Yuji、Gong Yanan、Kanzaki Hiroyuki、Katsumata Yuta、Yamada Yoichi、Hashimoto Yoshiya、Matsumoto Naoyuki、Baba Shunsuke、Tanaka Tomonari、Umeda Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Hard Tissue Biology

      巻: 29 ページ: 77~84

    • DOI

      10.2485/jhtb.29.77

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gas Permeability of Mold during Freezing Process Alters the Pore Distribution of Gelatin Sponge and Its Bone-Forming Ability2020

    • 著者名/発表者名
      Han Xiaoyu、Honda Yoshitomo、Tanaka Tomonari、Imura Kazuki、Hashimoto Yoshiya、Yoshikawa Kazushi、Yamamoto Kazuyo
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 13 ページ: 4705~4705

    • DOI

      10.3390/ma13214705

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Releasing Behavior of Lipopolysaccharide from Gelatin Modulates Inflammation, Cellular Senescence, and Bone Formation in Critical-Sized Bone Defects in Rat Calvaria2020

    • 著者名/発表者名
      Zhao Jianxin、Honda Yoshitomo、Tanaka Tomonari、Hashimoto Yoshiya、Matsumoto Naoyuki
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 13 ページ: 95~95

    • DOI

      10.3390/ma13010095

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ストレス誘導性老化細胞の出現を促す材料の開発と骨再生阻害機序の解明2021

    • 著者名/発表者名
      本田義知,Zhao Jianxin,馬場俊輔,松本尚之,橋本典也
    • 学会等名
      日本歯科理工学会 近畿・中四国地方会 令和2 年度冬期セミナー
  • [学会発表] ストレス誘導性老化細胞を出現させる疾患モデル構築用材料の開発と骨再生への影響2021

    • 著者名/発表者名
      Zhao Jianxin、本田義知、Wang Xinchen、田中知成、橋本典也、松本尚之
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] 凍結乾燥時に用いる鋳型の通気性がゼラチンスポンジの構造に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      韓 嘯宇、本田 義知、田中 知成、Zhao Jianxin、鞏 雅楠、劉 海濤、井村 和希、橋本 典也、吉川 一志 、山本 一世
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] What is stress induced cellular senescence?2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomo Honda
    • 学会等名
      KIT International OPEN-TECH Webinar 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 植物由来物質とストレス誘導性老化細胞の接点2021

    • 著者名/発表者名
      本田義知
    • 学会等名
      第70回医用高分子研究会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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