2019 Fiscal Year Research-status Report
G-CSF投与による骨リモデリング微小環境の破綻モデルの解析
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19K19182
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
上田 美帆 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (10774391)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | G-CSF / 骨リモデリング / 骨芽細胞 / 破骨細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨組織は、骨リモデリングによって厳密に制御されており、このバランスの破綻によって生じる骨量減少は、脆弱性骨折の危険因子でもあり、骨リモデリングの調節機構を明らかにすることが重要である。
骨リモデリング微小環境内での破骨前駆細胞の分化能や遊走能における、TGF-β1の影響について、TRAP染色、Migration Assay、Adheision Assay、ウエスタンブロット法、蛍光細胞免疫染色法により検討を行った。これらの結果よりin vitroで、破骨前駆細胞は、TGF-β1の上昇した骨微小環境内で、まず遊走能が亢進し、その後、遊走能を消失しながら骨リモデリング開始部に定着し、骨芽細胞から提供されるRANKLの影響も受けて、破骨細胞へ分化する可能性が示唆された。この実験結果について、Molecular Medicine Reportsへ投稿し掲載された。
C57BL/6Jマウスを14匹購入し、7匹に、recombinant human G-CSF（250μg/kg/day）を12時間毎に皮下注射にて5回投与し、残りの7匹をコントロール群とした。G-CSFを5回投与24時間経過後に、G-CSF投与投与群およびコントロール群において、上顎片側臼歯の抜歯を行った。抜歯7日後に、血液と顎骨を含めた抜歯窩肉芽組織の採取を行った。また、骨形態変化の検討のために、それぞれの大腿骨も採取した。今後は、さらに実験の再現性を高め、検体の総数を増やし、採取した顎骨のHE染色にて病理組織学的に評価を行い、各抗体（iNOS、TGF-β、IL-6、IL-8）の免疫組織化学染色を予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究成果について海外での学会発表を行う予定であったが、COVID-19の感染拡大により中止になったことや、本学の病態モデル研究センター（動物実験施設）の使用に制限が生じていることが要因と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たにマウスを購入し、2020年5月下旬に、本学の病態モデル研究センター（動物実験施設）へ搬入予定である。今年度での実験結果をもとにして、マウス数を増やし、抜歯後組織のHE染色や免疫組織化学染色を予定している。
また、現在in vitroにおいても、破骨前駆細胞および骨芽前駆細胞に、それぞれ破骨前駆細胞分化因子（RANKL）と骨芽前駆細胞分化因子（アスコルビン酸、β-グリセロリン酸、デキサメタゾン）を添加し、さらにG-CSFを投与して培養を行っている。今後は、培養細胞の増殖能や分化能、RT-PCRおよびウエスタンブロット法により、老化促進因子（mTOR、OPN、IL-6、IL-8）の発現を検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
2020年3月に、AADR学術集会（アメリカ）での研究発表を予定していたが、COVID-19の感染拡大により中止となったことや、本学の病態モデル研究センター（動物実験施設）の使用制限により、今年度に予定していた動物実験を、次年度で行うように計画を修正したことが理由として考えられる。現在、動物実験のためのマウスを購入済みであり、5月下旬に搬入予定のため、実験を再開予定である。
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