| 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 2023)
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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２年目にあたり、昨年度に引き続いて筋収縮に伴い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の確立を目指して実験を行った。実験動物（C57BL/6J雄性マウス）を用いて、脊髄後根神経節細胞へ試験薬物注入に関するマイクロマニピュレーションター技術の精度を向上させることができた。骨格筋組織に逆行性ウイルスベクターを注入し、脊髄後根神経節細胞における色素確認の精度向上を目指したものの、現時点では不十分な状態である。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、この精度の向上は、実験モデル作成において重要な位置を占める。一方、物理的な切除技術は実験レベルに到達できたと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
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、実験技術の精度向上は重要な意味を持つことは言うまでもない。実験モデル確立に向けた精度向上が急務であり、早急に対策を講じていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、研究最終年度に当たり、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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