| 研究領域 | 宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05936
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
成瀬 恵治 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (40252233)
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| 研究分担者 |
曽我部 正博 名古屋大学, 医学系研究科, 研究員 (10093428)
小林 剛 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (40402565)
高橋 賢 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (50432258)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
95,030千円 (直接経費: 73,100千円、間接経費: 21,930千円)
2019年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2018年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2017年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2016年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2015年度: 28,470千円 (直接経費: 21,900千円、間接経費: 6,570千円)
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| キーワード | 宇宙 / 宇宙生物学 / 宇宙医学 / メカノバイオロジー / 重力 / 圧力 / 回転蛍光顕微鏡 / YAP / PKC / 血管内皮細胞 / 機械刺激受容チャネル / 機械刺激 / 遠心顕微鏡 / 模擬微小重力 / iPS細胞 / 微小重力 / 過重力 / 細胞内シグナル伝達 / メカノセンシング / 力学的ストレス / 動物細胞 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、細胞の重力応答をリアルタイムで観察できる遠心蛍光顕微鏡システムを開発した。これにより、数十分間の回転刺激に対する細胞形態変化のライブイメージングに成功した。
また細胞の重力感知に関する新たなメカニズムを発見した。宇宙では宇宙飛行士の骨密度が低下するが、これに一致するように模擬微小重力は間葉系幹細胞の骨分化に抑制的に働く。これは、模擬微小重力環境下で機械感受性イオンチャネルTRPV4の活動が低下し、続いてプロテインキナーゼCの活性が低下することにより、転写共役因子YAPの核内移行が抑制されることによることが示唆された。さらに、異種動物間の遺伝子発現量を統一的に解析する統計手法も開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は遠心蛍光顕微鏡システムの開発により、重力による細胞内小器官の形態的変化をリアルタイムで捉える技術を確立した。これにより、筋、骨、心血管系など、あらゆる細胞の重力感知機構を明らかにするためのプラットフォームが与えられた。
また重力が間葉系幹細胞の骨分化に影響を及ぼすメカニズムの一端を解明した。これにより、長期宇宙滞在による骨密度低下を抑制する方法の手がかりが得られた。
さらに、本研究は異種間の遺伝子発現量解析を統一的に行う手法も開発した。DNAアレイやRNA-seqのデータは高価だが、既存のデータベースのデータを活用することにより、宇宙医学の発展が加速すると期待される。
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