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The role of lipid signaling on mechanical stress induced alteration of bone formation.

脂质信号传导对机械应力诱导的骨形成改变的作用。

基本信息

批准号：
21K15341
负责人：
鈴木啓
金额：
$ 3万
依托单位：
Gunma 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

项目摘要

本研究は骨組織のメカニカルストレス(機械的刺激)応答性骨形態制御における、脂質シグナル分子による細胞間情報伝達機構の解明を目指すものである。申請者らは過去に、無荷重刺激下で脂質シグナル分子が放出されること、このシグナル分子のオートクライン・パラクラインによって細胞の機能および分化が制御されていることを報告した。筆者らは骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1に遠心分離機を用いて短時間に100~2,000gの強い圧力をかけることにより、培養液中に脂質シグナル分子が分泌されること、この応答に細胞内Ca濃度の変化が関与することを確認した。また、MC3T3-E1のMS応答にアクチン細胞骨格と結合するCaイオン受容体Piezo1が関与することを示唆する論文が発表されたため、これに基づきMC3T3-E1におけるPiezo1の関与について実験を行った。結果として、Piezo1はMC3T3-E1の分化段階において外部からのMSだけでなく内部、細胞の収縮や形態変化にも関与しており、またその細胞内Caイオン濃度変化は他の細胞とはかなり異なることが明らかになった。この成果はMS応答とは別にまとめることを予定しており、2023年夏までに査読付雑誌に投稿する予定である。また研究の全貌に関しては、日本脂質生化学会において口頭での発表を予定している。2023年度では、上記の自律的な脂質シグナル分子放出とMS応答、さらに温度の関連について掘り下げ、細胞培養液を介した細胞間シグナル応答解析用の実験系の確立を進める。

This study is aimed at clarifying the mechanism of cellular information transmission in response to bone morphogenesis, lipid metabolism, and mechanical stimulation. The applicant reported on the release of lipid molecules in the past and without load stimulation. The authors confirmed the relationship between the secretion of lipid molecules in culture medium and the change of intracellular Ca concentration in MC3T3-E1 cells after using a telecentric separator with a high pressure of 100 - 2,000 g for a short time. In addition, a paper showing the relationship between the MS response of MC3T3-E1 and Piezo1, the binding receptor of calcium, has been published. This paper is based on the implementation of the relationship between Piezo1 and MC3T3-E1. The results showed that Piezo1 had a different differentiation stage in MC3 T3-E1. The differentiation stage in MC3 T3-E1 was different in MC3 T3-E1. The results of this survey are scheduled for the summer of 2023 The overall research situation is related to the determination of the oral expression by the Japanese Society for Lipid Biochemistry. In 2023, the establishment of an experimental system for the analysis of lipid molecules, MS responses, temperature and cell culture solutions was further developed.