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生体内で筋線維タイプを同定するバイオイメージング技法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19897
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 健康科学およびその関連分野
研究機関電気通信大学

研究代表者

狩野 豊  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90293133)

研究協力者 小林 孝嘉  
中田 和明  
田中 宏樹  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード骨格筋 / 筋線維タイプ / ミトコンドリア / フォトサーマル顕微法 / 筋線維組成 / バイオイメージング
研究成果の概要

骨格筋の筋線維タイプ(速筋,遅筋線維)は,ミトコンドリア分布や形状に異なる特徴を持つ.本研究は組織中に含まれている光吸収性の分子を利用して画像化するフォトサーマル (PT) 顕微鏡顕微鏡を用いて,骨格筋線維タイプ別のミトコンドリア特性を明らかにすることを目的とした.観察結果により,ミトコンドリア形状は,遅筋線維では細長い形状が多く見られ,速筋線維では点状の形状が見られた.PT顕微鏡は,未固定,非染色の条件下でミトコンドリアのイメージングを可能にすることから,生体内での筋線維タイプの同定に利用できることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨格筋線維(筋細胞)は大きく速筋と遅筋に分類され,神経系や代謝的な特長が決定される.骨格筋研究において,筋線維タイプを分類することは基礎的な生体情報として重要である.これまで,筋線維タイプを生きたまま生体内で分類する方法は開発されていなかった.本研究はフォトサーマル(光熱変換)顕微法によって,線維タイプ別にミトコンドリア含有量や形態特性の違いを評価することに成功し,速筋と遅筋線維を生体内で同定することが可能であることを見いだした.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] カンザス州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Muscle hypertrophy following blood flow-restricted low force isometric electrical stimulation in rat tibialis anterior: Role for muscle hypoxia.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakajima T, Koide S, Yasuda T, Hasegawa T, Yamasoba T, Obi S, Toyoda S, Nakamura F, Inoue T, Poole DC, Kano Y
    • 雑誌名

      J Appl Physiol

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 134-145

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00972.2017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microvascular Permeability of Skeletal Muscle After Eccentric Contraction-Induced Muscle Injury: In Vivo Imaging Using Two-Photon Laser Scanning Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Hotta, Bradley Behnke, Kazuto Masamoto, Rie Shimotsu, Naoya Onodera, Akihiko Yamaguchi, David Poole, Yutaka Kano
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 125 号: 2 ページ: 369-380

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00046.2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photothermal imaging of skeletal muscle mitochondria2017

    • 著者名/発表者名
      Toru Tomimatsu, Jun Miyazaki, Yutaka Kano, and Takayoshi Kobayashi
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: 8 号: 6 ページ: 2965-2975

    • DOI

      10.1364/boe.8.002965

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] フォトサーマル顕微鏡を用いた骨格筋細胞内のミトコンドリア形態観察2018

    • 著者名/発表者名
      田中宏樹,堀川大空,中田和明,小林孝嘉,狩野豊
    • 学会等名
      2018日本体力医学会 学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 電気通信大学 基盤理工学専攻 狩野研究室

    • URL

      http://www.ecc.es.uec.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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