2021 Fiscal Year Research-status Report
運動により分泌されるエクソソームの機能解析と生理的役割の解明
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20KK0230
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
鈴木 克彦 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川西 範明 千葉工業大学, 先進工学部, 准教授 (00706533)
河村 拓史 早稲田大学, スポーツ科学学術院, その他(招聘研究員) (80823327)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / エクソソーム / microRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2年目には、マウスから採取した骨格筋組織を用いたex vivo実験を行い、培養骨格筋から分泌される2年目には、マウスから採取した骨格筋組織を用いたex vivo実験を行い、培養骨格筋から分泌されるエクソソームを対象としたRNAの網羅的な発現解析法を確立した。加齢などにより異常を引き起こした骨格筋ではエクソソーム分泌動態も異常をきたしていることが想定され、分泌異常が様々な病態を引き起こしている可能性があることから、加齢モデルマウスの骨格筋から分泌されるエクソソームを対象として質的な変動解析を行った。4カ月齢の若齢マウスおよび27カ月齢の高齢マウスから採取した培養骨格筋由来のエクソソームのmicroRNAおよびmRNAの差次的発現解析を実施した結果、加齢により発現が増減する特異的なmicroRNA25種類およびmRNA370種類を見出した（第77回日本体力医学会発表発表予定、論文準備中）。KEGG パスウェイ解析により、 加齢により増加するmicroRNAはFatty acid metabolismなどの代謝経路に影響を及ぼすことが示された。
また、これまでに我々は電気刺激による筋収縮負荷がマウス血清エクソソームのmicroRNAの発現プロファイルを変化させることを明らかにしてきた（第76回日本体力医学会発表、論文投稿中）。2年目には、筋収縮刺激により分泌される血清エクソソームが脳神経細胞の機能に影響を及ぼす影響について検証した。マウス胎児海馬由来の初代神経細胞に血清エクソソームを添加することによる mRNA の差次的発現解析を実施した結果、筋収縮負荷のマウス血清エクソソームは 132 種類の mRNA の発現を変化させることを見出した（論文準備中）。また、KEGG パスウェイ解析により、神経細胞の増殖・分化に関連する Hippo シグナル伝達経路に影響を及ぼすことが示された。
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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
本年度は、電気刺激による筋収縮および持久的運動の負荷により分泌されるエクソソームの機能解析を行った。また、ヒトを対象とした実験を行い、持久的運動後に採取した血液および尿からエクソソームを精製して、大規模並列シーケンサーを用いた各種RNAの網羅的発現解析を行い、運動ストレスを反映する新規バイオマーカーを探索した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度までに行った実験結果を論文化して発表する。また、分泌されたエクソソームの神経細胞や脳機能への影響、内包物の分子情報を解析することで、脳機能や病態との関連を明らかにしていきたい。
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| Causes of Carryover |
研究分担者の予算執行で調整がうまくいかなかったが、次年度に費消する予定である。
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