2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of visualization method of dynamics of skeletal muscle AQP4 using next generation diffusion MRI imaging
Project/Area Number |
17K10421
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Research Institution | Central Institute for Experimental Animals |
Principal Investigator |
畑 純一 公益財団法人実験動物中央研究所, ライブイメージングセンター, 研究員 (00568868)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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Keywords | 骨格筋 / アクアポリン / MRI / 下腿 / 遅筋 / 速筋 / 拡散MRI / 拡散時間 |
Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋線維は速筋線維と遅筋線維のタイプに分類でき,収縮特性,ミトコンドリア容量,エネルギー機構など幾つかの異なった構造・機能をもっている。その中の一つとしAQP4発現の差がある。 本研究では、骨格筋QSIにおける拡散計測用傾斜磁場を多段階的に可変させ応用することで、拡散変異分布は正規ガウス分布から非ガウス分布へと変化させ、分布の変化速度より細胞膜内外間における水分子交換量を計測でき、骨格筋アクアポリン4の機能動態計測法は開発することにある。 この目的を達成するために本年度は,この二年間にて発見した知見を元に開発したMRI パルスプログラミング、解析手法を用いた動物実験を行なった。具体的に、従来用いられている生体3次元拡散MRIに拡散方向性を加味した多軸計測、拡散制限性を加味した制限計測、仮説である水分子の細胞膜透過を加味した膜透過量計測の3情報を追加した6次元拡散MRI計測をマウス骨格筋を対象として行なった。これらを解析することで、骨格筋細胞の構造とその機能の解明を目指した。 結果、前年度発見した知見とそれに基づく仮説通り、細胞の制限構造とアクアポリン4などの水分子の細胞膜透過機能を区別し可視化することができた。この開発と発見は非常に興味深く、骨格筋のみならず生体における疾患解明や機能解析に貢献することができる新規技術開発となった。
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[Journal Article] Awake functional MRI detects neural circuit dysfunction in a mouse model of autism2020
Author(s)
Tomokazu. Tsurugizawa, Kota Tamada, Nobukazu Ono, Sachise Karakawa, Yuko Kodama, Clement Debacker, Junichi Hata, Hideyuki Okano, Akihiko Kitamura, Andrew Zalesky, and Toru Takumi
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Journal Title
Science Advanses
Volume: 6(6)
Pages: 1-15
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Noninvasive technique to evaluate the muscle fiber characteristics using q-space imaging.2019
Author(s)
Hata J, Nakashima D, Tsuji O, Kanehiro Fujiyoshi, Kaori Yasutake, Yasushi Sera, Yuji Komaki, Keigo Hikishima, Takeo Nagura, Morio Matsumoto, Hideyuki Okano, Masaya Nakamura.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 4(14)
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Continuity between koniocellular layers of dorsal lateral geniculate and inferior pulvinar nuclei in common marmosets2019
Author(s)
Bing-Xing Huo, Natalie Zeater, Meng Kuan Lin, Yeonsook S. Takahashi, Mitsutoshi Hanada, Jaimi Nagashima, Brian C. Lee, Junichi Hata, Ulrike Grnert, Michael I. Miller, Marcello G.P. Rosa, Hideyuki Okano, Paul R. Martin, Partha P. Mitra
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Journal Title
Eur J Neurosci.
Volume: 50(12)
Pages: 4004-4017
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Myelin Mapping by multi-shell q-space diffusion MRI : A cross-sectional study in adolescence2019
Author(s)
Kousaku Saotome, Junichi Hata, Naohiro Okada, Yuko Nakamura, Akiko Uematsu, Hideyuki Okano, Kiyoto Kasai, Shinsuke Koike
Organizer
2019 The Organization for Human Brain Mapping Annual Meeting, June 9-13, 2019, Rome Italy
Int'l Joint Research
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[Book] 別冊整形外科2019
Author(s)
中島 大輔, 藤田 順之, 畑 純一, 松本 守雄, 中村 雅也
Total Pages
8
Publisher
南江堂