| 研究課題/領域番号 |
19K16485
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分48020:生理学関連
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| 研究機関 | 旭川医科大学 |
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研究代表者 |
山口 陽平 旭川医科大学, 医学部, 助教 (40831912)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | メカノバイオロジー / 筋細胞 / 毛様体筋細胞 / 心筋細胞 / 静水圧刺激 / カルシウムハンドリング / 眼内平滑筋 / 圧力刺激 / 機械受容チャネル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
眼圧というメカニカルストレスは毛様体筋の収縮・弛緩において重要な役割を果たすカルシウムハンドリングを修飾している。しかし、眼圧由来のメカニカルストレスが毛様体筋のカルシムハンドリングを変化させるメカニズムは、これまで全く研究がなされておらず未解明である。本研究では、申請者が毛様体筋で新たに見出した圧誘発性カルシウムオシレーションに機械刺激に対するセンサータンパク質であるTRPC3とTRPC6が関わっているかどうかを細胞から組織、個体レベルに至る多階層的な研究手法を用いて詳細に調べる。よって、眼圧という圧力刺激による眼内平滑筋のカルシウムハンドリングの修飾メカニズムを解き明かすことを目指す。
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| 研究成果の概要 |
眼圧や血圧といった静水圧に由来する物理刺激は、毛様体筋や心筋の収縮・弛緩を修飾している。しかし、静水圧負荷環境下に細胞動態を定量的に測定できる装置がなかったため、静水圧が筋細胞の機能をどのように修飾しているかは明らかではなかった。そこで、本研究ではまず静水圧負荷環境下に細胞動態を測定できる装置開発を行った。その結果、生体内で発生するレベルの静水圧負荷環境下に電気刺激や薬剤投与を行うと同時に細胞動態と細胞内カルシウム動態を観測できる装置の開発に成功した。さらに、その装置を用いて、毛様体筋細胞と心筋細胞で新たな圧誘発性現象を捉えることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
眼や心臓では、常に大きく変化する静水圧由来の機械的負荷環境にそれらの組織がさらされている。そのため、生体内での静水圧の異常な変化は、高眼圧に伴う緑内障や高血圧に伴う心不全といった病態を生じさせる。しかし、生体内で生じる静水圧条件下で、その圧変動に伴う細胞動態の変化を定量的に測定できる装置がなかったため、眼内平滑筋や心筋における静水圧の生理的意義を理解することは困難であった。本研究では、静水圧負荷環境下に細胞動態を観測できる新たな装置を開発した。そのため、本研究成果は病的な静水圧の変動によって生じる緑内障や心不全といった病態の機序解明に結びつく新たな知見創出につながることが期待される。
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