医工学的解析に基づく神経筋クロストークを介した筋の運動適応機序の解明
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18H03525
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
片野坂 公明 中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (50335006)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金川 基 愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (00448044)
永森 收志 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (90467572)
片野坂 友紀 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (60432639)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 運動適応 / 骨格筋 / 感覚神経 / 筋痛 / メカノセンサー / 血管 / 膜修復 / 適応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動後の筋で筋痛が生じにくいという筋の適応機序の解明は、筋痛の理解とその予防につながる重要な課題である。本研究では、筋と神経との関わり合いで生じる、筋の運動適応に関わる分子の同定とその役割の解明を目的として実施した。
昨年度に引き続き、運動後の筋の適応に関わる分子の網羅的解析を、DNAマイクロアレイと定量的質量分析法の手法で進めた。前者については、伸張性収縮運動により後肢伸筋群に遅発性筋痛を発症する筋痛モデルラットから、運動負荷１日目、２日目の筋を単離し、運動前の筋と遺伝子発現を比較した。その結果、運動負荷１日後の遺伝子発現変動は非常に小さく、筋痛が明瞭となる２日目に大きな遺伝子発現変動が生じていることが明らかとなった。運動２日目の変動因子をさらに解析し、筋細胞膜機能の維持に関わる複数の遺伝子の発現増減を見いだした。これらのうち、一つの因子について、免疫組織化学的解析や生化学的解析を開始した。今後、運動後の筋での時空間的な発現変化を調べ、筋の運動適応への関与を検証していく。また、膜タンパク質の寄与が予想されたことから、筋膜タンパク質のプロテオーム解析の実施に向けて、高純度の筋細胞膜調製の条件検討を行った。次年度は、実際に運動前後の筋試料で膜タンパク質の網羅的解析を実施する予定である。さらに、昨年までに膜修復分子MG53が運動後の筋で増加することを明らかにしていたが、さらに遺伝子発現の経過を調べたところ、２度目の運動では増加しないことが明らかとなり、筋の適応の経過と良い一致を示すことを見いだした。今後は、MG53の発現抑制が筋適応及ぼす影響を調べていく予定である。
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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
運動前後で発現変化する因子については、複数の候補遺伝子を見いだし、その幾つかについて次の段階の解析を進めている。試料調製条件の検討により、次年度に予定した運動前後の筋試料での膜タンパク質比較解析の準備も整い、計画は概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
膜タンパク質のプロテオーム解析を実施し、運動による筋痛の発現に伴って増減を示す分子を探索する。特徴的な発現パターンを示す因子について、生化学的組織学的解析により、運動後の時空間的な発現経過を解析する。すでに遺伝子発現解析から運動後に増減することを見いだした分子については、引き続き運動適応への関与の検証に向けた解析を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
