Intra-single cell analysis clarifies the mechanism of bone remodeling and improves prognosis of hip fractures

单细胞内分析阐明骨重塑机制并改善髋部骨折的预后

• 批准号: 22KK0272
• 负责人: 岡田 寛之
• 金额: $ 9.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022 至 2024
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0272/
• 关键词: 破骨細胞; 次世代シーケンサー; 1細胞内解析; 骨代謝; 骨免疫

大腿骨近位部骨折の治療成績向上は、超高齢社会日本が取り組むべき急務である。1細胞解析は細胞内多様性の理解を深めるが、骨への応用は 遅れていた。骨折手術において、これまで取得できていなかった情報取得のため、申請者は骨への1細胞解析応用を試み、ヒト骨折骨髄バンク 立ち上げた。次に骨をこわす多核巨細胞である破骨細胞の1細胞解析を行い、生物種間差を明らかにした。さらに多核細胞の「多」核の意義 を追求した。本研究は、多核細胞の同一細胞内において存在する核間の遺伝子発現の相違を明らかにするプラットフォームintra-single cell sequencing (iSCseq)を開発し、mRNA遺伝子発現解析からDNAメチル化解析、さらに北米で開発が先行するヒストン修飾解析を1細胞「内」レベルで行う。iSC-seqを含め1細胞解析技術を普及し、骨リモデリング多細胞系の全貌に迫る。我々が開発したiSC-seq(intra-single cell sequencing)により同一細胞「内」にまで存在する遺伝子発現不均一性エピジェネティクス制御機構を解明する。骨リモデリングに関わる多細胞系を理解し、新たな骨折修復促進因子を同定する。 1細胞内解析技術をコア技術として、国際的共同研究を加速する。骨形成側の主に骨細胞の知見と、骨吸収側の破骨細胞の知見をマッチさせることによって、骨リモデリングに関わる多細胞系の全容解明につなげる。渡航前の2022年度には、事前研究として、intra-single cell sequencing（iSCseq）の改良を重ねており、2023年度早々にハーバード大学チームと共同で発表する予定にしている。

In the treatment of proximal femur fractures, the results of the treatment were upward 齢 and extremely high 齢. In Japan, が was selected for the group むべ 齢 emergency である. 1. Cell analysis intracellular polymorphism <s:1> Understanding を deep めるが, bone へ 応 応 using た 遅れて た た. Fracture surgery に お い て, こ れ ま で obtain で き て い な か っ た intelligence obtained の た め, applicants は bone へ の 1 cell analytical try を 応 み, ヒ ト fracture bone marrow バ ン ク stand on ち げ た. Time に bone を こ わ す multinucleated giant cells で あ る osteoclast の 1 cell line analytical を い, the biological difference between を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0 multinucleated cells <s:1> The meaning of "multinucleated" <s:1> を the pursuit of <s:1> た. This study は, multinucleated cells の に within the same cell お い て exist す る internuclear の heritage 伝 son 発 is の を deemed Ming ら か に す る プ ラ ッ ト フ ォ ー ム intra - single cell sequencing (iSCseq) を open 発 し, mRNA but 伝 発 now parse か ら DNA メ チ ル resolve analysis, さ ら に north m で open 発 が first す る ヒ ス ト ン modified analytic "inside" を 1 cells レ ベ ル う で line. The SC-seqを contains め1 cell analysis technology を popularization る, bone リモデリ <e:1> グ multi-cell line <s:1> full picture に urgent る. I 々 が open 発 し た iSC - seq (intra - single cell sequencing) に よ り "inside" the same cells に ま exist で す る heritage 伝 son 発 inequality a sex now エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ク ス system of the royal institution を interpret す る. Bone リモデリ グに グに is related to わる multicellular lines を understanding を and new たな fracture repair promoting factors を and する. Intracellular analysis technology をコア technology と て て international joint research を acceleration する. Bone formation lateral の main の know see と に bone cells, bone absorption 収 side の osteoclast の knowledge を マ ッ チ さ せ る こ と に よ っ て, bone リ モ デ リ ン グ に masato わ る cell line more の full capacity interpret に つ な げ る. Tayouan の before 2022 に は, prior research と し て, intra - single cell sequencing (iSCseq) modified を の heavy ね て お り, 2023 early 々 に ハ ー バ ー ド university チ ー ム と common で す 発 table る designated に し て い る.

项目成果

The gene expression and epigenetic regulation of individual nuclei within the same multinucleated osteoclast is heterogeneous: Evidence from Intra-single cell sequencing (iscSeq)

同一多核破骨细胞内各个细胞核的基因表达和表观遗传调控是异质的：来自单细胞内测序（iscSeq）的证据

• 发表时间: 2022
• 作者: Omata Yasunori;Okada Hiroyuki;Uebe Steffen;Izawa Naohiro;Ekici Arif B.;Sarter Kerstin;Saito Taku;Schett Georg;Tanaka Sakae;Zaiss Mario M.;Hiroyuki Okada
• 通讯作者: Hiroyuki Okada

1細胞骨アトラスによるskeletal diseases病因解明

利用单细胞骨图谱阐明骨骼疾病的发病机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Omata Yasunori;Okada Hiroyuki;Uebe Steffen;Izawa Naohiro;Ekici Arif B.;Sarter Kerstin;Saito Taku;Schett Georg;Tanaka Sakae;Zaiss Mario M.;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada
• 通讯作者: Hiroyuki Okada

The gene expression and epigenetic regulation of individual nuclei within the same osteoclast is heterogeneous: Evidence from Intra-single cell sequencing (iscSeq)

同一破骨细胞内各个细胞核的基因表达和表观遗传调控是异质的：来自单细胞内测序 (iscSeq) 的证据

• 发表时间: 2022
• 作者: Omata Yasunori;Okada Hiroyuki;Uebe Steffen;Izawa Naohiro;Ekici Arif B.;Sarter Kerstin;Saito Taku;Schett Georg;Tanaka Sakae;Zaiss Mario M.;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada
• 通讯作者: Hiroyuki Okada

東京大学医学系研究科疾患生命工学センター 臨床医工学部門

东京大学研究生院医学研究科疾病生物技术中心临床生物技术系

intra-single cell sequencing( iSC-seq )による破骨細胞の多核間制御メカニズム解明

通过单细胞内测序（iSC-seq）阐明破骨细胞多核调节机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Omata Yasunori;Okada Hiroyuki;Uebe Steffen;Izawa Naohiro;Ekici Arif B.;Sarter Kerstin;Saito Taku;Schett Georg;Tanaka Sakae;Zaiss Mario M.;Hiroyuki Okada;Hiroyuki Okada
• 通讯作者: Hiroyuki Okada