2014 Fiscal Year Research-status Report
培養細胞で“真”の廃用性筋萎縮モデルは作れるか？-理学療法研究への応用に向けて-
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25560254
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
河上 敬介 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60195047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹井 宣昌 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 准教授 (20454762)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 廃用性筋萎縮 / 培養細胞 / 筋萎縮モデル / 理学療法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，収縮活動とその後の不活動状態を模擬した培養筋萎縮モデルを作製することである．平成25年度はまず，トリ胸筋から作製した初代筋管細胞（トリ筋管細胞）およびマウスの筋サテライト細胞から作成した初代筋管細胞（マウス筋管細胞）を用いて，萎縮モデルの作製を試みた．その結果，トリ筋管細胞においてはおおむね筋管細胞の横径が減少するモデルが完成した．
平成26年度は本モデルを用い，ミトコンドリア量と相関があるATP5a量を調べたところ，2日間の収縮活動によってCon群よりも有意に大きい値を示した．その後，2日間の不活動状態によってCon群と有意差がみられなくなることが判明した．また，収縮活動によるROSや損傷タンパク質の変化と不活動状態による変化とを検証した．その結果，ROSによるタンパク質損傷の指標であるカルボニル化タンパク質は，2日間の収縮活動により有意に大きな値を示し，その後収縮活動を停止し不活動状態で2日間培養を継続するとES群より有意に小さな値を示すことが判明した．酸化ストレスによって誘導され，タンパク質の凝集体を認識しオートファジーでの分解を介助するp62は，収縮活動群においてのみ斑点状の凝集が認められ，Con群や収縮活動哺不活動状態の群と比べ有意に大きな値を示した．主にプロテアソームによって分解されるタンパク質に付加されるK48ユビキチン鎖は，収縮活動群でCon群と比べ有意に大きな値を示し，その後の不活動状態により収縮活動群よりも有意に小さな値を示した．
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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25年度作製したモデルを用いて，収縮活動とその後の不活動時における細胞内情報伝達に重要なミトコンドリアやROS，ユビキチンプロテアゾーム系のシグナル情報が明らかになったこと．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は，平成26年度に引き続き培養系モデルで，生体内で起こる生化学的現象と同様の現象が起こるかどうかを調べる．具体的には，ユビキチン－プロテアソーム系とオートファジー系との両蛋白質分解経路の活性化や，蛋白質合成経路の不活性化が本モデルにおいても生体と同様に働いているか，それが必須のものかを検証する．
特に，収縮活動によるTOR活性，オートファジー活性の変化，収縮活動停止後の不活動状態でのオートファジー阻害による損傷タンパク質への影響，収縮活動中のTOR阻害によるオートファジー活性への影響と損傷タンパク質量の変化について重点的に検証する．
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| Causes of Carryover |
直接経費に次年度使用額が生じたのは，マウス筋管細胞による実験系の進展が思うように望めないことが判明したためである．そのために，マウス筋管細胞を作製のために必要な実験動物や試薬の購入が予定に比べて少なかったからである．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰越金は，トリ筋管細胞を用いた研究を重点的に行ない，そのために必要な抗体やキット等の試薬を購入するために役立てる．
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