| Project/Area Number |
21KK0174
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
原 雄二 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (60362456)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安部 真人 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (30543425)
神谷 厚輝 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (70612315)
北嶋 康雄 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (70734416)
鈴木 美希 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (00740200)
塩見 晃史 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (60880557)
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| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | リン脂質 / 筋衛星細胞 / 細胞分裂 / 筋管形成 / 骨格筋再生 / 脂質動態 / 細胞融合 / 超解像イメージング / 膜脂質動態 / 骨格筋幹細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
骨格筋線維の再生過程において、筋幹細胞（筋衛星細胞）の活性化に端を発した筋芽細胞への運命決定や、筋芽細胞の細胞融合は必要不可欠な現象である。しかしこれらの各素過程、特に膜リン脂質分子群の挙動を制御し、筋幹細胞および融合体（筋管）の形成に至る機構は未だ明らかではない。本申請ではストラスブール大学・小林俊秀博士との共同研究「超解像イメージング解析による筋再生過程での脂質分子の動態解析」を通じ、研究代表者を中心にストラスブール大にて研究を遂行することで、脂質分子動態を基軸とした骨格筋線維の再生機構の全容解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋線維の再生過程において、筋幹細胞（筋衛星細胞）の分裂に端を発した筋芽細胞への運命決定や、筋芽細胞の細胞融合は必須な現象である。しかしこれらの各素過程、特に膜リン脂質分子群の挙動を制御し、筋幹細胞および融合体（筋管）の形成に至る機構は未だ明らかではない。これまでの研究（Nature Commun., 2018、Life Sci. Alliance 2022）を基に、本申請では「脂質二重層間におけるリン脂質の非対称分布（リン脂質配向性）の変化が、最上流因子として細胞分裂 細胞融合、ひいては筋線維の再生を制御する」という作業仮説の実証深化を目指す 。特に小林俊秀博士（ストラスブール大学）との共同研究「超解像イメージング解析による筋再生過程での脂質分子の動態解析」を通じ、脂質分子動態を基軸とした骨格筋線維の再生機構の全容解明を目指す。筋再生機構は老化や各種疾患に伴う筋萎縮治療法の構築に直接つながることから、超高齢化社会を迎えた我が国において、本研究遂行による「筋恒常性維持を介した健康長寿の達成」は極めて重要であると言える。
本研究にて、特に(1)筋幹細胞（筋衛星細胞）でのリン脂質動態の役割解明、(2)筋管形成に係るリン脂質分子の同定および(3)脂質分子ならびに脂質が制御する膜タンパク質について、分子～生体レベルでの理解深化、をそれぞれ行ってきた。 当該年度では、COVID-19等の影響が依然あったものの、受け入れ研究者の小林博士と綿密な研究指導、打合せ等を重ね、国際共同研究を推進してきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究において、筋線維再生における、脂質分子の超解像イメージングは非常に重要な位置づけを占めている。個々の実験の進捗はおおむね順調であり関連研究の論文化はなされたが、超解像イメージングを行う上で、海外での共同研究は必要不可欠であり、COVID-19感染症の影響による遅れがみられたことから、延長して2024年度に実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度、小林博士の研究室にて脂質動態解析を行う。また日本国内にて、分担者との有機的な連携により、小林博士との連携研究をフィードバックしながら筋再生における基礎的研究について継続して行う。具体的には筋幹細胞および筋芽細胞における脂質解析および特異な脂質分子の合成、PIEZO1をはじめとするイオンチャネルの再構成、および幹細胞における機能解析をさらに推進することで、本国際共同研究を通じて脂質分子が統御する骨格筋再生過程の全容解明を目指す。
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