2015 Fiscal Year Annual Research Report
収縮力測定可能な骨格筋組織チップの創製と筋委縮モデルへの応用
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26709062
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
清水 一憲 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70402500)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | バイオマイクロデバイス / 骨格筋細胞 / 電気刺激 / 筋萎縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
収縮力測定可能な骨格筋組織チップの創製と筋萎縮モデルへの応用を目的として、研究計画に従い、２０１５年度は（１）骨格筋組織チップと周辺技術の開発と（２）筋萎縮モデルチップの開発を進めた。具体的には以下の項目を実施した。
（１．１）デバイス設計・製作：昨年度、設計・製作を行ったバッチ方式の骨格筋組織チップの改良を行った。5種のデザインを設計し、再現よく骨格筋組織を構築することが可能なチップデザインを見出した。（１．２）デバイスを用いたヒト筋組織構築：平面培養法を用いて、ヒト初代筋芽細胞の筋管細胞への分化誘導を行い、電気刺激で収縮するヒト筋管細胞の培養に成功した。次年度以降はヒト筋管細胞を用いて、三次元組織構築を行う。（１．３）培養制御・変位計測システム：昨年度、開発したシステムをさらに改良し、変位量を高感度に検出できるようになった。（２．１）と（２．３）筋萎縮モデルチップの構築と実証：開発したマイクロデバイス上でマウス骨格筋筋芽細胞C2C12を用いて骨格筋組織を構築した。その組織に対して、デキサメタゾンやTNFαなどの筋萎縮誘導剤を曝露し、筋萎縮を誘導した。一定期間培養後、電気刺激を負荷し、収縮力の変化と筋萎縮関連遺伝子の発現量変化を調べた。その結果、薬剤ありの骨格筋組織では、薬剤なしの骨格筋組織に比べて収縮力が有意に低下することが分かった。また、筋萎縮関連遺伝子であるAtrogin-1とMuRF-1の発現量が向上する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
交付申請書記載の研究実施計画に従い、研究を進めた。昨年度開発したマイクロデバイスとその周辺システムの改良を行った。さらにチップ上の骨格筋組織に対して筋萎縮を誘導し、筋萎縮誘導により収縮力が低下することを明らかにした。これらのことから本研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に従い、（２．１）筋萎縮モデルチップの開発を行う。これまでに報告のある萎縮誘導法により、萎縮の誘導を行う。さらに（２．３）抗筋萎縮ペプチドの探索を行う。また（１．２．２）開発したチップ上でのヒトiPS由来あるいは初代筋管細胞の組織構築を行う。
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| Causes of Carryover |
iPS細胞と初代細胞の培養を並行して進めたため、iPS細胞培養関連試薬の購入金額が計画よりも減り、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度分として請求した研究費と合わせて、計画通り適切に使用する。
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