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2022 Fiscal Year Annual Research Report

筋肉熱シグナリング破綻・暴走の個体解析

Planned Research

Project AreaTrans-scale thermal signalling in muscle
Project/Area Number 22H05055
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

山澤 徳志子  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (00282616)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村山 尚  順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (10230012)
Project Period (FY) 2022-05-20 – 2025-03-31
Keywordsリアノジン受容体 / 熱シグナリング / 悪性高熱症
Outline of Annual Research Achievements

本計画研究A03班の役割は、A01班、A02班のツールを利用して、熱シグナルの破綻が生命システムに及ぼす影響、生理的意義を追求することにある。熱と密接なかかわりのある悪性高熱症(MH)・熱中症を対象に、細胞内・生体内における生体分子の熱感受性や熱発生を顕微イメージングで明らかにし、その影響を生理学的に突き詰めるとともに、得られた知見に基づいた治療戦略を目指す。
本年度はMHモデルマウス骨格筋細胞の熱暴走仮説の検証を行った。MHモデルマウス、および、WTマウスから採取した短趾屈筋をマイルドな酵素条件で処理して、神経筋接合部(NMJ)が保持されている単離骨格筋細胞を得た。これらの熱感受性を、光熱刺激法と蛍光Ca2+指示薬による蛍光観察を組み合わせた顕微解析法で定量評価系を確立した。また、細胞内のCa2+の上昇が実際に温度上昇を引き起こすか否かを明らかにするために、A01班の蛍光温度計色素(ERthermAC)とCa2+蛍光指示薬をMHモデルマウスのヘテロ細胞に適用し、イソフルラン麻酔投与時、細胞内温度と細胞内Ca2+濃度の変化を単一細胞において同時に測定し、イソフルラン麻酔投与時に、細胞内温度と細胞内Ca2+濃度がいずれも上昇することを確認した。すなわち、イソフルラン麻酔で引き起こされる悪性高熱症を、単一細胞レベルで再現することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度の研究計画である「悪性高熱症(MH)モデルマウス骨格筋細胞の熱暴走仮説の検証」を遂行してその成果を論文(Journal of General Physiology, 2022)で報告した。

Strategy for Future Research Activity

研究計画の大きな変更は予定していない。当初の研究計画に沿って次年度も研究を進める。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Heat-hypersensitive mutants of ryanodine receptor type 1 revealed by microscopic heating2022

    • Author(s)
      Oyama Kotaro、Zeeb Vadim、Yamazawa Toshiko、Kurebayashi Nagomi、Kobirumaki-Shimozawa Fuyu、Murayama Takashi、Oyamada Hideto、Noguchi Satoru、Inoue Takayoshi、Inoue Yukiko U.、Nishino Ichizo、Harada Yoshie、Fukuda Norio、Ishiwata Shin’ichi、Suzuki Madoka
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Pages: e2201286119

    • DOI

      10.1073/pnas.2201286119

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mice with R2509C-RYR1 mutation exhibit dysfunctional Ca2+ dynamics in primary skeletal myocytes2022

    • Author(s)
      Tsuboi Yoshitaka、Oyama Kotaro、Kobirumaki-Shimozawa Fuyu、Murayama Takashi、Kurebayashi Nagomi、Tachibana Toshiaki、Manome Yoshinobu、Kikuchi Emi、Noguchi Satoru、Inoue Takayoshi、Inoue Yukiko U.、Nishino Ichizo、Mori Shuichi、Ishida Ryosuke、Kagechika Hiroyuki、Suzuki Madoka、Fukuda Norio、Yamazawa Toshiko
    • Journal Title

      Journal of General Physiology

      Volume: 154 Pages: e202213136.

    • DOI

      10.1085/jgp.202213136

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] DYSFUNCTIONAL CA2+ DYNAMICS IN PRIMARY SKELETAL MYOCYTES FROM R2509C-RYR1 MICE2023

    • Author(s)
      Yoshitaka Tsuboi, Kotaro Oyama, Fuyu Kobirumaki-Shimozawa, Takashi Murayama, Nagomi Kurebayashi, Toshiaki Tachibana, Yoshinobu Manome, Emi Kikuchi, Madoka Suzuki, Norio Fukuda, Toshiko Yamazawa
    • Organizer
      Biophysical Society 67rd Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規モデル動物を用いた骨格筋における1型リアノジン受容体の機能解析2023

    • Author(s)
      山澤 德志子
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
    • Invited
  • [Presentation] 骨格筋における熱によるカルシム放出2022

    • Author(s)
      山澤 德志子
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Invited
  • [Presentation] Dysfunctional muscle thermal signaling2022

    • Author(s)
      山澤 德志子
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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