| Project/Area Number |
22K07020
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49030:Experimental pathology-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
菱田 竜一 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (90313551)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | アフリカメダカ / 老化 / 加齢関連疾患 / 生活習慣病 / サルコペニア |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトをはじめ多くの生物は必ず老いて、やがては必ず死を迎える。個体の老化とそれに続く死を避けることは、究極的には不可能なのかもしれない。しかし、認知症・心不全・肝疾患・サルコペニアなど、特定の臓器の不調を特徴とする加齢関連疾患は、加齢によって誘引されはするが、罹患を逃れている人たちも多い。そこで申請者は、「各臓器には、個体の老化とはある程度分離した固有の老化プロセスがあり、その進行は防ぎうるのではないか」と考えた。本研究では、この仮説を実証するため、最も短命な脊椎動物のひとつであるアフリカメダカという優れた老化モデルを使い、各臓器が罹患する加齢関連疾患の病態生理メカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１、アフリカメダカ若魚と比較して老魚の脳では、特定の脳部位に神経変性など老化の特徴と思われる病変が観察された。その病変部位の分子的組成を解析するため、2つのトライアル実験をおこなった。ひとつは、顕微鏡下での手術により脳を部位ごとに分離して（終脳・中脳・小脳など）、それぞれを質量分析で解析する実験。もうひとつは、一細胞・微小組織をガラスキャピラリーで単離できるUnipicKシステムを使用する実験である。どちらも、実現可能性を確認できたので、本実験の準備を進めることにした。
２、若魚と老魚から4臓器のサンプルから得たRNA シークエンスのデータについてWGCNA解析をおこなった。21個のモジュールが検出され、そのうち10個のモジュールについては加齢と有意な相関がみられた。
３、細胞生物学的実験に必要な培養細胞系がアフリカメダカでは確立されていない。そこで、比較的容易な初代培養系の確立を、若魚・中年魚・老魚の８臓器（脳・心臓・肝臓・筋肉・腎臓・ヒレ・皮膚・脾臓）で試みた。筋肉とヒレからは初代培養細胞を得られなかったが、それ以外の臓器からは、繊維芽細胞や上皮系細胞などの細胞が培養できた。次に、各臓器由来の細胞に適合する培養ウェル・コーティングについて３条件（poly-L-リジン、ゼラチン、コートなし）の検討をおこなったところ、臓器・年齢・細胞種によって、適したコーティングの条件が異なることを明らかにできた。また、細胞の分裂・増殖が盛んな若魚由来の細胞の方が、加齢が進んだ老魚由来の細胞よりもより多く増殖すると予想したが、培養の様相に目立った差異を見出せなかった。培地組成などの培養条件が影響している可能性もあり、さらなる検討が必要だと考えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
UnipicKシステムの立ち上げとそのトライアル実験に時間を要した。さらに、SA-β-Gal活性を示す細胞・微小組織を質量分析で解析することを目指した実験では、組織固定奉納などの実験条件の試行錯誤と予備実験にも多くの時間を割いた。
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| Strategy for Future Research Activity |
１、若魚・老魚の各臓器の組織学的な病態解析を行う。各脳部位の神経変性、肝臓の線維化と脂肪変性、心臓の線維化と肥大および筋肉の萎縮を定量化する。
２、生化学的な病態解析を行う。若魚・老魚の各臓器で、炎症反応をqPCRにより定量する。老化に伴うミトコンドリア数の減少をミトコンドリアDNAの定量によって解析し、ミトコンドリア動態の臓器特性を調べる。
３、加齢関連疾患の臓器特異的な病態因子を探索する。若魚・老魚の4臓器サンプルから得たRNA シークエンスのデータについて行ったWGCNA解析をさらに検討し、ハブとなるドライバー遺伝子の候補を探索する。
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