チタン製インプラントの生体適合性と周囲骨再生におけるデコリンの役割の解明

阐明钛种植体的生物相容性以及核心蛋白聚糖在周围骨再生中的作用

• 批准号: 22K17091
• 负责人: 神尾 尚伸
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17091/
• 关键词: チタン; プロテオグリカン; オッセオインテグレーション

本研究は、骨髄由来間葉系幹細胞（BMSCs）中の目的遺伝子の発現抑制をすることで、オッセオインテグレーションを構成する因子の役割を解明することを目的としている。RNA干渉はタンパク質の機能解析を行うために一般的に用いられる手法であるが、本研究ではプロテオグリカン層形成の観察や骨分化誘導を行うため通常のsiRNAを用いた方法では遺伝子発現の抑制を長期で維持することができないため解析が困難である。それに対し、shRNAによるRNA干渉は細胞内で長期的かつ効率的に遺伝子発現を抑制することが可能であり、単一細胞のクローンを作製することができればその後の機能解析を効率的に進めることができる。細胞外マトリックスを構成するプロテオグリカンの1種であるデコリン（DCN）はコラーゲン繊維の安定化に関与し、骨組織中にも豊富に含まれている。オッセオインテグレーションにおいてもチタンと細胞の接着やチタン周囲の骨組織の石灰化に関与すると考えられており、外因性のDCNは線維化を抑制し石灰化を亢進させることが報告されている。これに対して本研究では内因性のDCNが同様の作用をもたらすかを検証することとし、2022年度は標的因子デコリンのshRNAおよびノンターゲットshRNAをそれぞれ導入したBMSCsのシングルクローンを作製し（sh郡とコントロール郡）、タンパク質レベルでsh郡のDCNの発言が有意に低下していることを確認した。また遺伝子導入後の細胞が多分化能（骨、脂肪、軟骨）、幹細胞表面マーカーの発現など間葉系幹細胞の特性を維持していることを確認した。

本研究旨在通过抑制骨髓间充质干细胞（BMSC）中靶基因的表达来阐明构成骨整合的因素的作用。 RNA干扰是分析蛋白质功能的常用方法，但在本研究中，我们观察到蛋白聚糖层的形成并诱导成骨分化，因此使用siRNA的常规方法不允许长期抑制基因表达，分析很困难，因为它无法实现。维持。另一方面，使用shRNA的RNA干扰可以长期有效地抑制细胞内的基因表达，如果可以创建单细胞克隆，则可以有效地进行后续的功能分析。核心蛋白聚糖（DCN）是一种构成细胞外基质的蛋白聚糖，参与稳定胶原纤维，在骨组织中含量丰富。在骨整合中，它被认为参与钛与细胞之间的粘附以及钛周围骨组织的钙化，并且有报道称外源性DCN抑制纤维化并促进钙化。相比之下，在本研究中，我们决定验证内源性DCN是否具有类似的效果，并且在2022年，我们将针对靶因子核心蛋白聚糖（sh组）创建转染shRNA和非靶shRNA的BMSC的单克隆。组），我们证实sh组中DCN的蛋白水平显着降低。还证实，基因导入后的细胞保持了间充质干细胞的特性，例如多能性（骨、脂肪、软骨）和干细胞表面标志物的表达。