骨髄間葉系幹細胞をターゲットとした骨質改善治療法の開発

以骨髓间充质干细胞为靶点的骨质量改善疗法的开发

• 批准号: 21K17042
• 负责人: 國友 由理
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17042/
• 关键词: 間葉系幹細胞; トリプトファン; アミノ酸; 老化; 骨髄間葉系幹細胞; インプラント治療

老化に伴う骨質が低下がインプラント治療の成績の低下の原因の１つであると考えられており，口腔インプラント治療における骨質改善を目的に多くの研究が行われているが，未だ最良な見解は得られていない.申請者らは，トリプトファンが，キヌレニン 代謝経路を介して骨髄間葉系幹細胞の幹細胞性維持・促進に関与し，骨の創傷治癒を促進することを世界で初めて明らかにした.しかし，このトリプトファンが どのようなメカニズムで骨髄間葉系幹細胞の幹細胞性維持・促進に関わっているのか，未だ不明である.本研究では， トリプトファンの幹細胞性維持メカニズムを明らかにするとともに，骨髄由来間葉系幹細胞の老化制御メカニズムの解明に繋げる.2022年度は，若齢マウスおよび老齢マウスから骨髄細胞を採取し，間葉系幹細胞をセルソーターにて単離，RNA-Seq による遺伝子発現の網羅的解析を行い，間葉系幹細胞の老化に関わる遺伝子およびその制御機構を明らかにするため，Gene Ontology解析およびPathway解析を実施してきた．そして，老化の原因が，間葉系幹細胞の質的変化であること，またその老化に関わる遺伝子を抽出することに成功した．また，抽出された遺伝子が老化にどのように関わっているかを明らかにするため，骨髄由来間葉系幹細胞を用いたin vitro実験を構築した．現在，構築したin vitro実験系を用いて，抽出遺伝子の機能解析を実施している．

与衰老相关的骨质量下降被认为是种植治疗效果下降的原因之一，尽管已经进行了许多研究以改善口腔种植治疗中的骨质量，但仍然没有最好的方法申请人在世界上首次揭示了色氨酸通过犬尿氨酸代谢途径参与维持和促进骨髓间充质干细胞的干性，并促进骨伤口愈合。目前尚不清楚维持和促进骨髓间充质干细胞干性的机制是什么。在本研究中，我们将阐明色氨酸维持干性并促进骨髓间充质干细胞干性的机制。从而阐明衰老控制机制。2022年，将从年轻和年老小鼠中收集骨髓细胞，使用细胞分选仪分离间充质干细胞，并进行RNA-Seq。开展Gene Ontology分析和Pathway分析，全面分析基因表达，阐明参与间充质干细胞衰老的基因及其调控机制。他们发现衰老的原因是间充质干细胞的质变，并成功提取了参与衰老的基因。此外，为了阐明提取的基因如何参与衰老，我们利用骨髓间充质干细胞构建了体外实验。我们目前正在利用构建的体外实验系统对提取的基因进行功能分析。