2019 Fiscal Year Research-status Report
哺乳類と異なる戦略で優れた心機能を発揮する鳥類に学ぶ革新的心不全治療の創出
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19K22962
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
氏原 嘉洋 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80610021)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
毛利 聡 川崎医科大学, 医学部, 教授 (00294413)
中村 匡徳 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20448046)
西辻 光希 沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, 研究員 (60770823)
花島 章 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70572981)
橋本 謙 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (80341080)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | バイオメカニクス / 心臓 / 心筋細胞 / 鳥類 / 哺乳類 / 両生類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は，まず，鳥類と他の脊椎動物の心室の受動的伸展性を比較した．臓器レベルで心室の受動的伸展性の評価をするために，心室内の圧力-容積関係を計測可能な装置を作製した．大きさの異なる心室の受動的伸展性を比較するために，心室容積を心室質量で割った正規化心室容積を算出し，圧-正規化容積関係を求めた．鳥類であるニワトリの臓器レベルの受動的伸展性は，鳥類や哺乳類よりも進化的に先行して出現したカエル（両生類）やカメ（爬虫類）と比較して著しく低く，ラット（哺乳類）と同程度であった．心臓の組織切片を観察し，心筋細胞の長軸（伸展）方向と直交する断面積を計測したところ，鳥類であるニワトリやウズラの細胞断面積は，カエル（両生類）やカメ（爬虫類）と同程度で，ラット（哺乳類）よりも著しく小さかった．ニワトリやウズラの心臓から心筋細胞を単離する方法を確立し，単離心筋細胞の形態を計測した．その結果，ニワトリやウズラの心筋細胞は，カエル（両生類）やカメ（爬虫類）と同程度でラットやマウス（哺乳類）と比べて幅が狭かった．これらの細胞レベルの形状的特徴の比較から，哺乳類の心臓は個々の心筋細胞を肥大させることで臓器レベルの受動的伸展性を制限する方向に進化した可能性が推察される．一方，鳥類に関しては，心筋細胞の形状は両生類や爬虫類と類似していたことから，哺乳類とは異なる戦略で心室の受動的伸展性を制限している可能性が示唆された．また，細胞および細胞構成要素レベルの力学特性の評価系や細胞内カルシウム計測系の構築を行い，今後の細胞・分子レベルの研究の基盤技術を確立した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナウイルスの感染拡大の影響で１か月以上研究を停止せざるを得ず，当初の予定よりもやや遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナウイルスの感染拡大により実験が出来ない期間においては，研究予定を一部変更し，RNA-seqデータ等の解析に時間を割き，研究の遅れを最小限に留めたい．共同研究者ともweb会議等を利用し，実験データの解釈等のディスカッションを行う．2019年度に構築した実験系を用いて分子・細胞レベルの研究を推進していく．
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| Causes of Carryover |
コロナウイルスの感染拡大の影響によって，学会や共同研究先への出張が中止になったこと，研究を中断したために消耗品の購入を見送ったことにより，次年度使用額が生じた．消耗品の購入，学会発表や論文の掲載に関わる経費に使用する予定である．
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