New molecular mechanism of inhibition on bone regeneration evaluated using stress-induced aging model and RNA-seq analysis

利用应激诱导衰老模型和RNA-seq分析评估抑制骨再生的新分子机制

• 批准号: 22H03295
• 负责人: 本田 義知
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Osaka Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03295/
• 关键词: 老化; 骨再生; RNA-seq; 細胞老化

骨形成が極めて困難な症例では、常に多くのストレスによる骨形成阻害機構が働いており、その実体解明が強く望まれている。特に、ストレス誘導性老化細胞が分泌し、骨再生を阻害する分子の挙動は未だ大きな謎に包まれている。この背景から本研究では、「ストレス誘導性老化細胞の分泌制御を介した骨形成増強」という次世代戦略を骨再生治療に追加させる基盤知見の収集を目的としている。具体的には、①骨再生を阻害する老化細胞種はどれか、そして、「いつ、どこで、どのような」細胞老化関連分泌物質（SASP因子）を分泌し阻害しているかを次世代シーケンサー（RNA-seq）とバイオインフォマティックスを駆使して詳細に解析する。更に、②申請者らが独自開発を進める老化細胞誘導剤徐放ゼラチンとSASP分泌抑制薬を駆使し、まるで遺伝子研究におけるノックダウンや過剰発現の様に、生体内局所で老化細胞・SASP因子を人工的に増減させ、機能解明の深化を図る。本年度は、動物実験環境の構築を図ると共に、実験に用いるストレス性老化誘導材料の試作と評価を行った。既に、申請者等は老化細胞誘導剤を用いた実験には、徐放性が重要な鍵となることを明らかにしている。慢性炎症を惹起可能で老化細胞の誘導効果を持つLPSをゼラチンに結合させたLPS結合ゼラチンに関して、老化細胞の誘導能を高めるためLPSを複数の濃度で変化させて試作を行った。更に同材料のLPS徐放効果について、In vitroにおいて評価し、LPSが徐放されることを確認した。また、SEM観察やFTIR等を用いた材料学的評価を行った。

There are many cases where bone formation is extremely difficult, and there are often many mechanisms that prevent bone formation, and there is a strong desire for practical understanding. In particular, the secretion of molecules that inhibit bone regeneration by cells that induce aging is not a complete mystery. Background: This study aims to investigate the role of secretion control in bone regeneration induced by aging in the next generation. The specific reasons are as follows: ① Bone regeneration is inhibited by aging cell species, and the secretion of cell ageing-related secretion substances (SASP factors) is inhibited by the secretion of next generation RNA-seq. In addition,(2) The applicant developed the aging cell inducer alone, developed the SASP secretion inhibitor, developed the gene research, artificially increased the SASP factor in aging cells in vivo, and deepened the functional understanding. This year, the construction of the animal environment, the use of natural aging induction materials trial evaluation Both the applicant and the aging cell inducer are important to the application. Chronic inflammation may trigger induction of aging cells. LPS binding may be associated with increased induction of aging cells. LPS binding may be associated with increased induction of aging cells. In addition, the LPS release effect of the same material is confirmed by the evaluation of LPS release effect. Review of materials science by SEM, FTIR, etc.