2013 Fiscal Year Research-status Report
３次元培養筋を用いた筋収縮依存的に発現する遺伝子群の網羅的解析
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25350830
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中村 友浩 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (30217872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤里 俊哉 大阪工業大学, 工学部, 教授 (60270732)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 身体活動意義 / マイオカイン |
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| Research Abstract |
本研究は、平成２５～２７年度にかけ、三次元培養骨格筋の収縮に伴って発現してくる遺伝子群の網羅的解析を目的に実施されている。三次元培養筋は、印加される電気刺激によって収縮を起こすが、収縮に伴う遺伝子発現プロファイルをより明確にするために、十分に収縮させる条件を確立することが不可欠である。しかしながら、長時間の電気刺激は培地の温度上昇や細胞へのダメージを招く恐れがあり、比較的短時間で電気刺激によって収縮できなくなる状態（疲労困憊条件）を確立する必要があった。
したがって、平成２５年度は、新たに電気刺激装置を購入し、成熟した３週目の培養筋に対して持続的に電気刺激を印加し、一定間隔で張力を測定し、その反応が見られなく条件（疲労困憊条件）を探索した。その結果、培地温度の上昇が起こらない条件で、刺激開始後６０分以内で反応しなくなる電気刺激条件やその張力評価方法を得ることに成功した。この条件では、培養筋が疲労したことを機能的に評価しただけであるので、２６年度はまずこの培養筋の生理学的評価を行う。具体的にはグリコーゲン量や細胞損傷を評価し、生体の筋疲労条件と類似しているか検討する。培養筋の疲労困憊条件を機能的および生理学的に検証した上で、マイクロアレイ解析を実施する。具体的には、この実験条件で培養筋に電気刺激を印加し、張力発生が見られない条件まで持続的に電気刺激を行う。刺激直後と刺激直後５時間目のサンプルに対してマイクロアレイ解析を実施し、発現が顕著に増大または減少する遺伝子群を絞り込み、in silico解析を含めた網羅的な解析を実施する予定である。
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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
今年度は購入した電力増幅器を利用して、電気刺激によって短時間で培養筋が収縮できなくなる実験条件を検討した。その結果、培地の温度上昇を伴わない条件かつ６０分以内で、培養筋が収縮できなくなる電気刺激条件を見つけることができた。今後は細胞損傷などの確認を行って行きたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養筋作成には少なくても３週間かかるために、日程をずらして実施するなど効率的な作成が求められる。収縮できなくなっている培養筋の生理学的特性を検討すると共に、連携研究者と協力して遺伝子の網羅的解析を行って行きたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初計画していた以上に電気刺激条件を早く決定できたために、消耗品費を当初の予定ほど執行しなかったことや、学会発表に必要とされるデータが揃わなかったことにより、予定していた学会出張を行わなかったことが理由である。
26年度、新たに三次元培養筋の疲労困憊条件の生理学評価を行う必要があることから、培養筋のグルコース濃度の測定および細胞損傷を評価する試薬等を購入するために使用する。
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Research Products
(1 results)
