非酵素的翻訳後修飾の可視化から骨格筋の老化を「見る」

Research Project

Project/Area Number	22K18413
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	江川達郎京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (00722331)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岩田浩明京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40613328) 後藤勝正 (山下勝正) 豊橋創造大学, 保健医療学部, 教授 (70239961) 横川拓海京都大学, 農学研究科, 助教 (80844323)
Project Period (FY)	2022-06-30 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000) Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2023: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000) Fiscal Year 2022: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Keywords	糖化 / 老化 / イメージング / IMC / 非酵素的翻訳後修飾 / 骨格筋
Outline of Research at the Start	要支援・要介護状態に至る三大要因は運動器疾患・認知症・脳血管疾患である。特に、加齢に伴う骨格筋機能低下は免疫系や血管系、脳・神経系を含む各臓器の機能低下に直結して個体老化を招く。このため、加齢による骨格筋機能の低下、つまり骨格筋老化がいかにして起こるのか、その分子背景を明らかにすることが健康維持・増進の観点から欠かせない。本研究では、多重メージング技術および人工知能による画像解析技術の2つの先駆的技術を活用して骨格筋老化の特徴を抽出することにより、骨格筋老化の新たな分子プロセスの発見を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、イメージング・マス・サイトメトリー手法による多重メージング技術および人工知能による画像解析技術の2つの先駆的技術を活用して骨格筋老化を「見る」（骨格筋老化の特徴を抽出する）ことにより、骨格筋老化の新たな分子プロセスの発見を目指している。研究実施計画に記載した通り、初年度は、老化骨格筋の標本作成ならびに免疫組織化学染色の基礎検討を進めた。具体的には、まず6か月齢、12カ月齢、18カ月齢、24カ月齢のC57BL/6Nマウス（各群3匹）から腓腹筋／足底筋／ヒラメ筋複合筋を摘出し、老齢骨格筋の凍結標本を作成した。次に、イメージングマスサイトメトリーに用いる抗体を選別するために、糖化／老化マーカーとして抗advanced glycation end products（AGEs）抗体、抗carbamyl-lisine抗体、筋線維タイプマーカーとして抗ミオシン重鎖（I, IIa, IIx, IIb）抗体、筋幹細胞マーカーとして抗pax7抗体、血管マーカーとして抗CD31抗体を用いて免疫組織化学染色法の実験条件の確立を進めた。その結果、イメージングマスサイトメトリーに用いることができる抗体の一部選定を終えたほか、実験条件の絞り込みを終えた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 当初は研究員を雇用して研究を進める予定であったが、適任者の雇用が進まず、十分に検討を進めることができなかった。
Strategy for Future Research Activity	研究員の雇用が決定したため、遅れを十分に挽回することができると判断している。抗体の選別ならびに実験条件の確立は本研究の根幹となる部分であり、引き続き基礎検討を重点的に進めていくとともに、イメージングサイトメトリーの部分的活用にも取り組んでいく。