糖尿病による骨癒合遅延に対する糖化ストレス解消療法の開発

糖化应激缓解疗法治疗糖尿病引起的骨愈合延迟的进展

基本信息

批准号：
22K09395
负责人：
松原秀憲
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09395/
关键词：
メチルグリオキサール AGES RAGE 骨折治癒遷延偽関節 AGEs

项目摘要

本年度は細胞内で産生されるメチルグリオキサール（MG）の細胞内動態および細胞障害性を評価した。マウス頭蓋冠由来骨芽細胞および骨髄血由来破骨細胞を作成し、MG反応性蛍光センサープローブを用いて細胞内で産生されるMGの時間依存的な増強を共焦点顕微鏡によるイメージングにて検出した。イメージングにては生細胞に対する核染色であるDAPIやゴルジ体など細胞小器官に対するGFP染色を同時に行うことで、細胞内の局在も明らかとした。また細胞外から低温処理により代謝を抑制することで、MGの細胞内産生が抑制されることを示した。一方高血糖による培養にてMG産生の増加を確認した。さらに細胞機能との評価を行い、骨芽細胞、破骨細胞が高血糖によるMGの細胞内産生増加に伴い、細胞機能を低下することをALP、TRACPのアッセイにより確認した。マウスの頭蓋骨を採取し、ex vivoにて培養を行い、骨内の細胞においてもMGが産生されており、高血糖によりMGが増加することを確認した。これらから、細胞内、また生体内において高血糖環境が細胞内MG産生を増加させること、また細胞障害に働くことを証明することができた。引き続き、細胞毒性および細胞増殖や遊走能の評価を行っている。破骨細胞についてはRANKLによる影響も大きいため、より生体内での環境に近づけるために共培養での評価も行う。またMGとRAGE、細胞機能との関連および、マウスによる骨修復能におけるMGの関与につき検討を進めていく。

今年，我们评估了细胞内产生的甲基乙二醛（MG）的细胞内动力学和细胞毒性。创建了小鼠颅骨来源的成骨细胞和骨髓血液来源的破骨细胞，并使用 MG 反应荧光传感器探针使用共聚焦显微镜成像检测细胞内产生的 MG 的时间依赖性增强。在成像过程中，我们还通过同时进行 DAPI 染色（活细胞的核染色）和细胞器（如高尔基体）的 GFP 染色来阐明细胞内定位。我们还表明，通过细胞外低温处理抑制代谢，可以抑制细胞内 MG 的产生。另一方面，在高血糖培养物中证实了 MG 产量的增加。此外，我们评估了细胞功能，并通过 ALP 和 TRACP 测定证实，由于高血糖导致细胞内 MG 产生增加，成骨细胞和破骨细胞的细胞功能下降。收集并离体培养小鼠头骨，证实骨内细胞也产生MG，并且MG随着高血糖而增加。从这些结果中，我们能够证明高血糖环境会增加细胞内和体内 MG 的产生，并对细胞损伤产生作用。我们正在继续评估细胞毒性、细胞增殖和迁移能力。破骨细胞也受到 RANKL 的很大影响，因此我们还将在共培养中进行评估，以更接近体内环境。我们还将研究MG、RAGE和细胞功能之间的关系，以及MG对小鼠骨修复能力的参与。