Loss of proprioceptive sensibility suppresses the plasticity of skeletal muscle?
| Project/Area Number |
22K19722
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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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 | Toyohashi Sozo University |
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Principal Investigator |
後藤 勝正 (山下勝正) 豊橋創造大学, 保健医療学部, 教授 (70239961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江川 達郎 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (00722331)
小林 憲太 生理学研究所, 行動・代謝分子解析センター, 准教授 (70315662)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | proprioceptive sense / muscle spindle / Golgi tendon organ / plasticity / skeletal muscle / skeletal mucsle |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、選択的に神経回路を遮断することができる革新的新技術である「逆行性遺伝子導入ベクターを利用した二重ベクターシステム」を骨格筋可塑性研究に初めて導入して、骨格筋活動に伴う筋固有受容器に由来する感覚情報が骨格筋可塑性制御における未知の生理機能を明らかにする。本研究成果は、骨格筋機能の維持・向上における運動刺激についてパラダイムシフトをもたらすと共に、骨格筋への機械的刺激であるストレッチやマッサージなどの生理学的意義の再評価に繋がると考える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高齢社会にある我が国において、身体諸機能の退行性変化を抑制して、健康寿命を延伸することが求められている。健康寿命の延伸には適度な運動が有効であることから、運動刺激の重要性が再認識されている。運動には運動器である骨格筋機能、そのなかでも筋力の維持が必須である。骨格筋は筋紡錘および腱器官の2つの固有受容器を持ち、それぞれ筋長および張力センサーとして機能している。筋固有受容器からの感覚情報は、筋緊張制御など骨格筋収縮のリアルタイム調節に利用されると考えられているが、長期的な骨格筋機能の適応制御における役割は不明である。そこで本研究では、選択的に神経回路を遮断することができる革新的新技術である「逆行性遺伝子導入ベクターを利用した二重ベクターシステム」を骨格筋可塑性研究に初めて導入して、骨格筋活動に伴う筋固有受容器に由来する感覚情報が骨格筋可塑性制御における未知の生理機能を明らかにすることを目的として、3か年計画で実施する。今年度はその1年目にあたり、筋収縮に伴って発生する筋紡錘あるいは腱器官由来の求心性の感覚情報を選択的に遮断したモデルマウスを作成を行った。、実験動物（C57BL/6J雄性マウス）を用いて、脊髄後根神経節の細胞にマイクロマニピュレーターを使用して試験薬物の注入法を確立した。また、骨格筋組織に逆行性ウイルスベクターを注入し、脊髄神経節の細胞で色素を確認することができた。この2つの基礎技術は、逆行性ならびに順行性ウイルスベクターを利用した二重ベクターシステムによる骨格筋由来感覚神経の選択的遮断に必須な技術であり、これを初年度に確立できた意義は大きいと考えている。次年度に過負荷による筋肥大モデルを用いた筋感覚神経遮断実験に向けて準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
選択的に神経回路を遮断することができる革新的新技術である「逆行性遺伝子導入ベクターを利用した二重ベクターシステム」を用いて骨格筋可塑性を追究する本研究にとって、実験技術の確立は重要な意味を持つことは言うまでもない。研究1年目にその技術が確立でき、次年度以降の研究にめどが立ったものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、骨格筋可塑性モデルに対して「逆行性遺伝子導入ベクターを利用した二重ベクターシステム」を導入して、筋活動に伴う筋固有受容器感覚による骨格筋可塑性制御機構を解明し、骨格筋機能の維持・向上における運動刺激の新たな意義を提示すべく研究を推進する計画である。
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
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[Presentation] 新規運動抵抗性因子としてのメチルグリオキサールの可能性2023
Author(s)
Egawa, T., Ogawa, T., Kido, K., Yokokawa, T., Goto, K., Hayashi, T.
Organizer
日本生理学会 第100回記念大会
Related Report
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[Presentation] Abnormal differentiation of C2C12 myoblasts due to low expression level of ryanodine receptor 32023
Author(s)
Ito, R., Yokoyama, S., Ohashi, K., Hagiwara, A., Takeo, Y., Egawa, T., Asakura, A., Goto, K.
Organizer
日本生理学会 第100回記念大会
Related Report
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