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2023 年度 実施状況報告書

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
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。

次年度使用額が生じた理由

子育て中ということもあり、実験が思うように進まず支出も少なくなった。
次年度は学会発表や論文作成に向け、不足している実験を追加し、それに伴う研究物品購入に充てる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1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 ページ: 3329

    • DOI

      10.1038/s41598-024-53400-w

    • 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

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
  • [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
  • [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
    • 産業財産権番号
      2023-022331

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公開日: 2024-12-25  

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