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宇宙滞在の影響を受けにくい体質をつくるための新規エピジェネティクス理論確立

公募研究

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
研究課題/領域番号 16H01648
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関松本大学

研究代表者

河野 史倫  松本大学, 大学院 健康科学研究科, 准教授 (90346156)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード超長期宇宙滞在 / 宇宙医学 / エピジェネティクス / 抗重力筋 / 個体差
研究実績の概要

骨格筋のエピゲノム変化に必要な運動条件の検討:運動による骨格筋のエピゲノム変化には運動量と運動継続期間のどちらが重要な刺激になるのか検討した。運動によって起こる主たるエピゲノム変化はヌクレオソーム形成の低下であり、1日あたりの運動量がエピゲノム変化を引き起こすための要因であることが分かった。
抗重力筋特異的な遺伝子転写機構の検討:高重力筋であるヒラメ筋では遺伝子転写と活性型ヒストン修飾の分布に関係が認められない。急性の走運動によってPGC-1α遺伝子発現を誘導した場合、足底筋では転写開始点付近においてRNAポリメラーゼIIの顕著な集積が認められた。ヒラメ筋では遺伝子座全体でアセチル化ヒストン分布が増加したが、RNAポリメラーゼIIの分布増加は見られなかった。抗重力筋はRNAポリメラーゼIIの可動効率の良いエピゲノムを保有していることが分かった。
運動がもたらす刺激要素としての加速度の影響:運動により発生する加速度の作用に注目し効果を検証した。成熟ラットに35Hzの全身振動を1日10分間、週5日、8週間与え、その後の不活動や急性走運動に対する応答を調べた。全身振動のみでは骨格筋の形態や代謝特性には変化は起こらず、後肢懸垂によって通常と同等の筋線維萎縮が誘発された。しかし、急性運動に対する遺伝子応答を調べた結果、運動によって一過性に発現増加することが知られている遺伝子群はヒラメ筋では通常と同等に発現増加したが、足底筋では増加量が有意に抑制された。このような遺伝子発現応答の減弱は、長期間の走運動を行ったラットの骨格筋が持つ遺伝子応答性低下と類似した。運動がもたらす刺激にはわずかながら加速度に由来するものが含まれており、加速度そのものがエピゲノム変化を引き起こす要因のひとつであることが推察された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Prenatal myonuclei play a crucial role for skeletal muscle hypertrophy in rodents.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawano F, Ono Y, Fujita R, Watanabe A, Masuzawa R, Shibata K, Hasegawa S, Nakata K, Nakai N
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology Cell Physiology

      巻: 312 号: 3 ページ: C233-C243

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00151.2016

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Running training experience attenuates disuse atrophy in fast-twitch skeletal muscles of rats2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Keisuke、Ohsawa Ikumi、Masuzawa Ryo、Konno Ryotaro、Watanabe Atsuya、Kawano Fuminori
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 123 号: 4 ページ: 902-913

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00289.2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 走運動歴のあるラットにおける筋萎縮応答性の変化とヒストン修飾の関与2017

    • 著者名/発表者名
      河野史倫
    • 学会等名
      第5回骨格筋生物学研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 筋タイプ特有のエピゲノムと遺伝子転写応答2017

    • 著者名/発表者名
      河野 史倫
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of long term running training on the responsiveness of genes to unloading in hindlimb muscles of rats2017

    • 著者名/発表者名
      河野 史倫
    • 学会等名
      Cell Symposia: Exercise Metabolism
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Response of Pol II distribution to acute running in fast- and slow-twitch muscles of adult rats2017

    • 著者名/発表者名
      増澤 諒
    • 学会等名
      Cell Symposia: Exercise Metabolism
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 走運動歴を持つラットの後肢筋における廃用性萎縮応答の変化2017

    • 著者名/発表者名
      河野 史倫
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] PGC-1α遺伝子座における遅筋・速筋のエピゲノム相違と急性走運動に対する特異的転写制御2017

    • 著者名/発表者名
      増澤 諒
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラット足底筋のヒストン修飾を変化させる運動条件の検討2017

    • 著者名/発表者名
      大沢 育未
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] スポーツ健康学科卒業生、中村圭介さんの卒業研究がアメリカ生理学会誌に発表されました

    • URL

      https://www.matsumoto-u.ac.jp/news2017/11/13752.php

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 本学大学院健康科学研究科の河野准教授と大学院生の論文が科学誌に掲載

    • URL

      https://www.matsumoto-u.ac.jp/news/2017/03/13706.php

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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