2017 Fiscal Year Research-status Report
器官サイズの再生現象における痛みシステムバランスの理解
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16KT0176
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
矢野 十織 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (10648091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川村 将仁 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (10408388)
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| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2020-03-31
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| Keywords | 器官再生 / ゼブラフィッシュ / 鰭 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、「器官・組織の創傷刺激受容に関わる素過程の数値化・イメージング法の確立」を目指して2年目の研究遂行をした。
本年度はGCaMP（カルシウムイメージングタンパク質）、HyPer（活性酸素イメージングタンパク質）を用いた刺激受容動態解析法を実施計画通りにセットアップすることができた。胚の再生期間（2-3日）のうちで活性酸素刺激応答期は創傷後18-45分をピークとすることが先行研究で明らかとなっていたが、成魚の再生期間（14日）のうちでは創傷後4日を過ぎてもなお活性酸素シグナルは高レベルに検出された。一方で胚におけるカルシウムイオンの細胞内流入現象は創傷後10分までにおこることが先行研究で明らかとなっていたが、再解析を行ったところ先行研究とは異なる動態を示し、これは成魚における創傷でも同様であった。本研究事業では再生現象をシステムレベルで統合的・数値的に理解することを主目的としているが、個々の先行研究との相違がある以上は、実施計画にも記載した通りに各素過程の動態について丹念にデータ取得・論文記載していくことを目指す。
また創傷から元通りの器官形態にまで再生する現象を評価する新指標として、昨年度より骨と骨連結部（joint）に着目してきた。新学術領域「先端バイオイメージング支援プラットフォーム」の支援を受けて、骨連結部を形成する細胞の形態を電子顕微鏡レベルで解析し、特徴的な細胞構造を見いだした。創傷後に形成される未分化細胞（再生芽細胞）から組織再分化をおこす過程を理解するうえで、骨ならびに骨連結部の細胞・組織の状態を素過程として数値化できるかどうか次年度以降に検討する予定である。
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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
「器官・組織の創傷刺激受容に関わる素過程の数値化・イメージング法の確立」として計画した実験は計画通りに進行した。in vivoパッチクランプ実験は昨年度に実験条件の検討を行ったが、目的の創傷部位に電極を挿入して電位測定することが難しかった。本年度はこれよりもGCaMPを用いたカルシウムイメージングのセットアップに時間を費やしたことにより、GCaMPイメージングの実験系が完成したので、データ化困難な創傷部位のみに拘らずともGCaMP蛍光強度と電位変化の数値相関化が可能である。したがって次年度は研究分担者に依頼したデータ取得が本格化すると考えられる。以上より、当初の研究計画に沿って順調に進捗があると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画にあったトランスクリプトーム解析に関して、初の検証データが他研究グループから本年度に論文公表された（Alemany et al, Nature (2018)）。したがってまずは本論文内のデータを再解析することで、本事業で焦点を絞ったトランスクリプトーム解析ができるように検討する予定である。
本年度の研究体制としては、3名の学部生と分担した研究データを得て、その一部に関しては学会発表も行った。次年度は論文投稿を意識したデータ取得と研究統括を行っていく。また新学術領域「先端バイオイメージング支援プラットフォーム」の支援を次年度も継続申請しているため、引き続き再生現象の数値化について多角的視点から試みていく予定である。
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| Causes of Carryover |
ゼブラフィッシュ飼養設備費用ならびにトランスクリプトーム解析費用を本年度使用しなかったため、次年度使用額が生じている。次年度から研究体制が2名増員することが確定しており、ゼブラフィッシュ飼養設備費用を次年度の早い段階で使用する必要がある。一方で研究課題の特性上、トランスクリプトーム解析は遂行必須であるが、ゼブラフィッシュ飼養設備を購入した場合はこれが実行できなくなってしまう。したがって、ゼブラフィッシュ飼養設備に関しては当初計画した設備費用としての一式購入では無く、既存設備への消耗品追加によって補完することを検討し始めている。また研究計画に記載の通り、次年度以降に購入する可能性のある分子生物学実験費用も研究期間1-2年目に前倒して申請しているため、必然的に次年度使用額が生じている。これにより、研究計画の遂行に沿って次年度使用額は使用されることとなる。一方で翌年度分請求費用に関しては、英文校正費用・学会参加費用・実験動物飼養経費など、翌年度使用が見込まれる最低金額のみが計上されており、計画通り使用予定である。
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Research Products
(2 results)
