2019 Fiscal Year Research-status Report
間葉系幹細胞の新規未分化性維持因子トリプトファンを用いた骨質改善治療法の開発
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19K19092
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Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
國友 由理 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (30837381)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 間葉系幹細胞 / トリプトファン / 必須アミノ酸 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では,必須アミノ酸の一つであるトリプトファンが骨髄内の間葉系幹細胞の幹細胞性維持に関わり,骨質改善や骨の創傷治癒を促進させるというこれまでの知見を基盤に,トリプトファンの幹細胞性維持メカニズム,骨形成促進メカニズムを分子生物学的に明らかにし,口腔インプラント治療の応用技術の開発ならびに骨粗鬆症の予防や治療を目的とした創薬の開発に繋げることを目的としている. 本年度は,in vivoスクリーニングにおいて間葉系幹細胞の新規未分化性維持因子として同定されたトリプトファンの分子生物学的,細胞生物学的検討として,間葉系幹細胞の未分化性維持制御機構,ならびに,骨のリモデリングにおいて重要な働きを担っている間葉系幹細胞,骨芽細胞,破骨細胞に与える影響をin vivo実験を通じて明らかにするため,間葉系幹細胞が可視化されたCXCL12-GFPマウス,骨芽細胞が可視化されたCol1a1-GFPマウス,破骨細胞が可視化されたTrap-Tomatoマウスを用いて,実験を実施し,骨代謝関連細胞が骨髄内でどのような挙動をとるか明らかにした. また,骨粗鬆症モデルマウスを構築するため, 8週齢のメスマウスに卵巣摘出術を実施し,骨粗鬆症を誘導した.卵巣摘出8週後にマウス (16週齢) を回収し,大腿骨への影響をマイクロCTを用い骨形態学的に解析した.その結果,大腿骨のBMD,BV/TV, Tb. Th, Tb. Nなどのパラメーターが,対照群である疑似手術群と比較し有意に低下していることが確認できた.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
様々な細胞がトラッキング可能な遺伝子改変マウスが,すぐに確保できなかったため,トリプトファン投与により,骨代謝関連細胞が骨髄内でどのような挙動をとるかを解析するのに時間がかかってしまった.
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Strategy for Future Research Activity |
トリプトファンが骨質改善に繋がるというこれまでの研究を基盤に,インプラント体の初期固定や長期予後に与える影響をラットモデルにて検証する.さらに,臨床応用に向けた非臨床試験のため,大型動物モデルを構築するため,イヌを用いた実験系を立ち上げ,効果を検証する. また,骨粗鬆症に対するトリプトファンの効果を検討するため,卵巣摘出8週後にマウス (16週齢) を回収し,大腿骨の骨密度への影響についてマイクロCTを用い骨形態学的に解析する.
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