| 研究課題/領域番号 |
19K10057
|
|---|
| 研究機関 | 長崎大学 |
|---|
研究代表者 |
佐々木 宗輝 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (10706336)
|
|---|
| 研究分担者 |
稲葉 菜緒 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (00814170)
右藤 友督 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (10816680)
黒嶋 伸一郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (40443915)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 骨細胞 / リン / オートファジー / 老化 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，以下の2点である．
学術的問①：リンの血中濃度変化が骨基質のオートファジー機能に与える影響を明らかにした基礎研究は極めて少ないため不明．学術的問②：オートファジーが骨老化機構へ与える影響は全く分かっていない．従って，提起された研究課題の核心をなす学術的「問い①と②」に対する答えを見出すため，以下を本研究課題の目的とした．１）血中リン濃度の変化に対するオートファジー機能の変化を明らかにする.２）オートファジー機能に関連した骨老化経路を明らかにする.上記１）と２）を明らかにすることで，リンのオートファジー機能に対する影響が明らかになり，最終的には，オートファジー機能を介した骨老化機構が明らかになる.
以上の目的を達成するために，平成31年度の実験では，血中リン濃度の変化がマウス長管骨におけるオートファジー関連因子の局在が変化することから，リンがオートファジーの機能的変化を惹起するものと考えられた．この結果を踏まえ，令和2年度では，リン濃度の変化が，老化現象に及ぼす影響について検索を行った．免疫組織化学においてリン調整食を与えた群では，老化因子の局在に変化を認めた．さらに，組織形態学的解析においても変化を認めた．次に，培養骨細胞を用いて，免疫組織化学でリン濃度の変化に関連して局在が変化したオートファジー関連因子と老化因子の発現について定量解析を行った．また，骨組織以外の組織においても形態組織化学と免疫組織化学による解析を行った．
|
| 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
令和2年度の実験計画は，培養骨細胞によるリン濃度依存性オートファジー誘発型骨老化因子の絞り込み．平成31年度invivoで観察されたリン濃度依存性オートファジー誘発型骨老化因子の発現を，in vitroで確認するために，次の①～④を計画した．
①骨細胞は，道上らの方法を用いて直接骨組織から採取・確立する．樹立骨細胞を用い，異なるリン濃度で培養する．②培養骨細胞における老化の評価は，細胞老化因子の検索で評価する．③骨組織以外において，オートファジーの機能は老化とともに低下することが報告されている．そこで，培養骨細胞でもオートファジーの機能が低下することを証明する．④リン濃度依存性オートファジー誘発型骨老化因子を特定するため，培養骨細胞のマイクロアレイとプロテオーム解析を行い，平成31年度の動物実験で選択された候補分子と照合する．動物実験と培養実験の両者で変動した分子を最有力候補とし，動物実験と異なる新規分子が候補に挙がった場合には，次年度（令和3年度）の実験にて関連性があるかを明らかにすることにした．その結果，①～③についてはおおむね達成された．④についてはやや遅れているが，全体的な進行に大きな影響はないと考えられる．また，骨組織以外の臓器でも血中リン濃度の変化による影響を確認したためさらなる解析が必要と考えられた．
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度では，絞り込んだリン濃度依存性オートファジー誘発型骨老化因子の確定とメカニズム探索のために，平成31年度と令和2年度で絞り込んだ候補分子そのものを投与するか，siRNAを作成して野生型マウスにトランスフェクションし，候補分子を強制発現または抑制して，リン濃度依存性オートファジー誘発型骨老化因子を同定する計画を立案した．この際，同定分子に関連するシグナル伝達経路もウエスタンブロッティングで探索し，骨老化機構を明らかにすることも計画した．また，骨組織以外の組織における，血中リン濃度の変化に対するオートファジー関連因子と老化因子を特定し，骨組織で絞り込んだ因子との相関性を検索する．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は以下と考えられる.
令和2年度に計画していた培養骨細胞のマイクロアレイとプロテオーム解析がやや遅れていること，また学会開催中止による参加費と旅費の余剰が生じたことによる．余剰額は，令和3年度に,さらにマイクロアレイとプロテオーム解析をさらに行うことと，siRNAの作成と野生型マウスへのトランスフェクションに使用する．
|
