| 研究課題/領域番号 |
21H02656
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分48010:解剖学関連
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
宮田 卓樹 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (70311751)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
|
|---|
| キーワード | 脳発生 / 力学的要因 / 弾性 / 圧縮 / 張力 / 応力解放試験 / アクトミオシン / 神経前駆細胞 / 力学的解析 / 残留応力 / 力学 / メカノセンシング / 大脳皮質 / 脳室 / 圧縮力 / 脳脊髄液 / 器官形成 / 形態形成 / 大脳原基 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
哺乳類の脳形成の力学的理解を増してきた先行研究の発展として，本研究は，「胎生早・中期（頭蓋骨形成前の）脳胞壁」に注目し，壁内で どんな局所形態に どんな向きの「押し」と「引っ張り」の力が生じ，それらがどう組み合わさることで，壁が頑強さ・適正曲率を持ちつつ劇的な成長・形態変化を果たし得るのか を理解するために，①脳壁内細胞の形態および分布・集簇性がもたらす局所および壁全体の力学的特性，② 弾性線維関連分子群（エラスチン，マイクロフィブリルなど）の役割，③ 機械刺激センサー Piezo1 の役割，について「残留応力解放試験」を基軸とする複合的解析で明らかにする．
|
| 研究成果の概要 |
本研究は，胎生早・中期（頭蓋骨形成前の）脳原基という中空のドーム型という形状の壁に注目し，ドーム壁がどのようにして頑強さ・適正曲率を持ちつつ劇的な肥厚・成長・形態変化を果たし得るのかを理解するために，壁内でどんな細胞がどの向きのどんな力を生じさせ，また受け取るか，個別および集団としての力学的様態を明らかにすることをめざして，応力解放試験を柱とする解析を行った．その結果，胎生中期の大脳原基の壁は，増加し充満したニューロンが「圧縮材」（押し・押され）役，壁の内外面をつなぐ細長い形をした神経前駆細胞（放射状グリア）が「張力材」（引張られ・縮み）役として力学的な協働関係にあることが分かった
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
建築物・工業製品であれ地球上構造であれ，何かが生じる・作られる場合に「ちから」は 必ず意識され，力学的に「どうある」かの理解が「カタチ」の成立を説明する．しかし「哺乳類の脳づくり」は，どんな形態成立原理の探求にも本来欠かせないはずの力学的な視点と，それに沿った解析法をほとんど持たないままであった．本研究がもたらした，胎生期の脳原基における力学的な理解，すなわち，どんな細胞がどの向きのどんな力を受け取るか，は，将来的に「mechanopathy メカノパシー」と括られることになる可能性のある分子病態の理解のための細胞・組織力学の基盤となり得ると予想され，重要である．
|
