2021 Fiscal Year Annual Research Report
Control of muscular function by manipulating spatiotemporal dynamics with light
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17KK0164
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
浅野 豪文 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (30552476)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2021
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| Keywords | 骨格筋 / 筋収縮 / 光遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は海外共同研究先から譲り受けたトランスジェニックマウスChR2(H134R-EYFP)の胚操作によるクリーニングを実施後、繁殖、系統維持を行った。復元された個体マウスの尻尾よりDNAを抽出し、PCRによるジェノタイピングで確認を行った。筋特異的に光応答性イオンチャネルChR2(H134R-EYFP)を全身性に発現しているマウスの下肢骨格筋から筋細胞を単離して、増殖させた後に分化培地中で培養して初代骨格筋管細胞を誘導した。培養7日目以降から多核の筋管細胞が十分な細胞数、濃度で確認でき、EYFP蛍光を観察することができた。青色光を照射すると筋収縮が誘発され、光応答性を持つことを確認した。さらに、単離した初代筋細胞を増殖培養して、同じように筋管細胞の形成の有無を調べたところ、数代の継代培養まで継続して増殖させられること、光応答性が維持されていることを確認できた。骨格筋の再生、維持を担うのが筋衛星細胞（サテライト細胞）と呼ばれる幹細胞である。筋分化誘導時のカルシウムシグナルが筋サテライト細胞の諸機能に及ぼす影響について今後明らかにしていく。
ヒラメ筋を単離して組織表面に設置したファイバーを通して青色光を照射すると同期した筋収縮が誘発されることをこれまでに確認している。新型コロナウィルス感染症による制約もあり、実験計画の大幅な変更を余儀なくされたが、神経活動を伴わない光遺伝学刺激による収縮活動が収縮力や筋線維断面積、線維数など筋力学的特性の変化に与える影響を解析していく予定である。
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Research Products
(2 results)
