2022 Fiscal Year Research-status Report
Exploratory research for neural regeneration after spinal cord injury via ultrasound induced skeletal muscle-released exosomes
| Project/Area Number |
20KK0227
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
藤野 英己 神戸大学, 保健学研究科, 教授 (20278998)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 浩代 名古屋女子大学, 健康科学部, 准教授 (50333183)
植村 弥希子 関西福祉科学大学, 保健医療学部, 助教 (10786601)
中西 亮介 神戸国際大学, リハビリテーション学部, 講師 (60807238)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
|
| Keywords | エクソソーム / 骨格筋細胞 / 超音波照射 / マクロファージ / 炎症抑制 / 再生 / 微小血管 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では微小環境形成に関与すると考えられるエクソソームに焦点を絞り、骨格筋を刺激することで放出されるエクソソームがマクロファージを制御して、脊髄損傷後の運動機能回復に有効であるかを検証することが目的である。 培養骨格筋細胞への超音波照射はIRG1発現を増加させ、メタボロ解析によりイタコン酸の増加が確認された。さらにイタコン酸はNRF2発現を抑制し、IL-1β，IL-6, TNF-αの発現を抑制した。RNA-seq解析により、EV処理後のマクロファージではPI3K-Akt経路およびJAK-STAT経路の活性化が認められた。筋管EVに最も多く含まれるmiRNAはmiR-206-3pで、次いでmiR-378a-3p、miR-30d-5p、miR-21a-5pと続いた。これらの結果から超音波は、IRG1発現のアップレギュレーションを介してイタコン酸の産生を増加させると考えられ、マクロファージにおいて抗炎症効果を発揮した。この抗炎症作用には、PI3K-Akt経路とJAK-STAT経路が関与していることが示唆された。また、細胞外小胞内のmiRNAプロファイルからmiR-206-3p、miR-378a-3p、miR-30d-5p、miR-21a-5pがEVの抗炎症作用に関与している可能性が示唆された。本研究では、筋管由来EVがIRG1-イタコン酸経路を活性化することによりマクロファージの炎症反応を抑制することを明らかにした。
尚、国際共同研究先に出向いて実験は新型コロナウィルス感染症の影響を受けて、実現しなかったが、電子メールやwebにより打ち合わせを実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症の影響を受けて，国際共同研究先に出向いて実験が順調に進まなかった．また，脊髄培養について，いくつかの問題が出てきたために摘出や培養法の改善を要した．骨格筋細胞からのエクソソームの放出や炎症制御効果については検証ができたことから，再生を促す幹細胞について検証を進めている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
骨格筋細胞への超音波照射でエクソソーム放出が促進されることが確認され，このエクソソームがマクロファージを制御し，抗炎症効果があることを確認できた．また，再生を促進するために幹細胞由来のエクソソームについても検証を進めている．今後は骨格筋から放出されるエクソソームや直接受傷部位への超音波照射を利用した脊髄損傷の再生について検証していく計画であり，脊髄損傷モデルの確立も必要不可欠であるため，国際共同研究先と協力して，実施していく計画である．
|
| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症の影響を受けて，国際共同研究先に出向いての実験が実現しなかったために旅費を使用しなかった．また，国内での研究においても新型コロナウィルス感染症の影響を受けて，実験が計画通りに進まなかったために次年度使用額が生じた．国際共同研究先に出向き，協力して，研究を実施していく計画である．
|
Research Products
(27 results)
-
[Journal Article] Acute effects of combination therapy by triceps surae stretching and electrical stimulation to the tibialis anterior on medial forefoot plantar pressure during gait in patients with diabetes mellitus.2023
Author(s)
Maeshige N, Moriguchi M, Fujii M, Kanazawa H, Yoshikawa Y, Kitamura K, Okuno F, Yamaguchi A, Uemura M, Hosomi M, Hara K, Terashi H, Fujino H.
-
Journal Title
Int J Low Extrem Wounds
Volume: 2023
Pages: 1.53E+16
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Brazilian propolis intake decreases body fat mass and oxidative stress in community-dwelling elderly females: A randomized placebo-controlled trial.2023
Author(s)
Kanazashi M, Iida T, Nakanishi R, Tanaka M, Ikeda H, Takamiya N, Maeshige N, Kondo H, Nishigami T, Harada T, Fujino H.
-
Journal Title
Nutrients
Volume: 15
Pages: 364
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] Skeletal myotube-derived extracellular vesicles enhance itaconate production and attenuate inflammatory responses of macrophages2023
Author(s)
Yamaguchi A, Maeshige N, Yan J, Ma X, Uemura M, Matsuda M, Nishimura Y, Hasunuma T, Kondo H, Fujino H, Yuan ZM.
-
Journal Title
Front Immunol
Volume: 14
Pages: 1099799
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
