長期間の重力変化に対するマウス骨格筋の適応メカニズム追究

Research Project

Project/Area Number	19KK0253
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research Institution	Matsumoto University
Principal Investigator	河野史倫松本大学, 大学院健康科学研究科, 教授 (90346156)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	内田貴之徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (00803561) 芝口翼金沢大学, GS教育系, 講師 (40785953)
Project Period (FY)	2019-10-07 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2021: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000) Fiscal Year 2020: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000) Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords	骨格筋 / 高重力環境 / エピジェネティクス / ヒストン修飾 / ミトコンドリア / 宇宙実験 / サンプルシェア / 過重力 / 重力 / マウス飼育装置
Outline of Research at the Start	ヒトが現在よりも長く宇宙滞在するためには、まず実験動物を使った長期間の宇宙飛行実験が必要である。イタリア・ジェノバ大学の研究グループは、Mice Drawer System（MDS）を用いて3ヵ月間マウスを宇宙空間で飼育する実験を行い、複数の深刻な生理機能低下が起こることを明らかにした。このような医学的問題に対する根本的な解決策は宇宙空間で重力を発生させること（人工重力）であり、実際にヨーロッパ宇宙機関（ESA）は人工重力の有効性についての研究に力を入れている。本国際共同研究は、MDSを用いてマウスを長期間高重力環境に曝露した場合、生体機能にどのような影響が起こるのかを明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	Mouse drawer system（MDS）を用いた3G過重力環境下における長期飼育実験に参画することで、PIであるイタリア・ジェノバ大学のSara Tavella教授との共同研究関係を構築することを目的として本テーマを実施している。本来の研究期間であった2020年度～2021年度は新型コロナの世界的流行により実験実施が不可能であったため2022年度は研究期間を延長した。2023年2月から本実験が開始され、MDSを用いた1か月間のマウス3G環境暴露実験がオランダ・ESTEC（欧州宇宙技術研究センター）に設置されているLong Diameter Centrifuge（LDC）用いて実施された。3月6日～10日の期間、オランダ・ライデン大学においてこれらのマウスの組織サンプリングが実施され、我々も骨格筋サンプルの取得に渡航した。骨格筋サンプルは、我々以外にもイタリア・バーリ大学やパドヴァ大学グループとサンプルシェアされている。組織サンプリング方法の技術的ディスカッション、サンプリングに要する時間や部位の統一を図り、同じ実験条件のサンプルがそれぞれの共同研究者に分配されるよう研究交流した。3G環境曝露群は12匹からサンプリングを行い、LDCを停止してから平均約3時間後に組織保存が完了した。コントロール群も同様のタイミングでサンプリングが完了した。現在、各共同研究者がそれぞれのサンプル解析を行っているところであり、今後結果の照合や公表に関する協議が行われる予定になっている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 研究開始時点における当初の本実験実施時期が2020年3月であったことを考えると、大幅に遅延したが、最終的に動物実験自体は完了できたことから、やや遅れていると判断した。
Strategy for Future Research Activity	2023年度はサンプル解析を進め、共同研究グループ内での結果の照合、解釈の仕方、公表の方向性など議論を進める。目標としては、2024年に開催される国際重力生理学会での成果発表を計画している。