2012 Fiscal Year Research-status Report
骨格筋から分泌される因子と運動が及ぼす影響についての基礎的研究
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24500864
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
飯塚 健治 北海道医療大学, 薬学部, 准教授 (10344467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平藤 雅彦 北海道医療大学, 薬学部, 教授 (20142987)
町田 拓自 北海道医療大学, 薬学部, 講師 (90433424)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 擬似的運動負荷 / エネルギー代謝 |
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| Research Abstract |
複合疾患であるメタボリックシンドロ－ムの進展と治療の効果を、エネルギ－代謝の観点から総合的にモニタ－出来るマーカーは現時点では存在していない。その様な中で、近年骨格筋が外環境に対して何らかの因子を積極的に放出することで、多様な生理的機能を果たしている可能性があるとの報告が行われている。そこで我々は、i)骨格筋細胞がどの様な因子を放出する機能を持っているのか、またii)運動はこの因子を放出させる機能にどの様な影響を及ぼすのか、さらにはiii)この因子は他の体内組織に対してどの様な影響を及ぼすのか、などについて基礎的な検討を行うことに価値があると考えた。
本研究では、研究対象としてヒトならびにラット由来の培養骨格筋細胞を用い、in vitroで擬似的な骨格筋運動再現するために、申請者が過去に特許を取得した波動圧ストレス負荷装置を用いた。そして、まず運動によって発生する機械的刺激よって、骨格筋からどの様な因子が放出されるのかについての検討を行うことを計画した。
初年度の検討結果から、培養骨格筋細胞において擬似的運動負荷に反応して様々な分泌因子の遺伝子発現が増加を示すことが明らかになった。
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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
平成24年度においては、まず実際に骨格筋細胞から何らかの分泌因子が放出される可能性があるか否かについての検証と、分泌される因子の概要についての検討、ならびに擬似的骨格筋運動の影響の有無についての検討を中心に行った。
頭書の研究計画に沿ってまず、Growth Factor PCR Arrayを用いて放出される因子の概要の把握と、放出されている因子の網羅的スクリーニングを遺伝子レベルで検索した結果、一部で６倍を超える複数の因子の増加、並びに多数の因子の減少を確認した。またこの際に、擬似的な運動負荷を加えた細胞と、負荷を行わないコントロール細胞での遺伝子発現の比較検討を同時に行う事によって、運動による効果の有無を一元的に検討することによって、擬似的運動負荷そのものが因子の放出に直接影響を及ぼしていることも併せて明らかになった。
以上より、今年度の研究は概ね予定通りに進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度以降においては、前年度において遺伝子レベルでのスクリーニングにより顕著な変動を示したいくつかの因子を抽出し、各因子単体での変動をウエスタンブロット並びにELISAでの検討を開始し、実際の分泌量の変動を確認する。
また、メタボリックシンドロ－ムの代表的な病的環境である高血糖を再現した条件下で細胞培養を行い、放出量への影響を検討する。この際、グルコース濃度の変化と因子の変動の関係についても併せて検討を行う。また併せて、運動を再現した圧力負荷がどの様な影響を及ぼすかについても検討を行う。このように、病的環境における分泌因子の変化の有無についての検討を行うとともに、併せて以後の年度で計画されている培養脂肪細胞などに対する作用の有無についての検討に必要な細胞細胞培養環境の整備などの準備を段階的に行うことも計画している。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
上述のごとく次年度においては、ウエスタンブロットに関係する試薬やその中心となる各因子に対する抗体、またELISA（多くの場合各因子単体をターゲットとするキット）関連の支出が主となると予想される。
一方平成25年度の実験の進捗状況によっては、平成26年度以降の研究に向けて使用すること予定している３T３－L１細胞の継代培養並びに、differentiation mediumuを用いた脂肪細胞への分化などの検討を試験的に先行して行うことも併せて計画しており、細胞培養関連試薬の支出も想定される。
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