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2020 年度 実績報告書

骨格筋細胞の張力測定系の構築と筋萎縮をもたらす分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H02159
研究機関東京都立大学

研究代表者

眞鍋 康子  東京都立大学, 人間健康科学研究科, 准教授 (60467412)

研究分担者 出口 真次  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30379713)
古市 泰郎  東京都立大学, 人間健康科学研究科, 助教 (40733035)
松井 翼  大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (50638707)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード骨格筋 / 張力
研究実績の概要

本研究では、培養骨格筋細胞をシリコーン製の基板上で培養し、収縮させた際に基板表面に生じるシワの数を定量することで、筋細胞の張力を測定する系を構築することを目的とした。これまでにシリコーン製基板上で筋細胞を培養し収縮させるための基礎条件を設定し、それを定量するためのアルゴリズムの作製、シワと張力の関係性の検証、ならびにそれを評価するためのモデル細胞での検証を行った。また、2019年度にはこの系をスループット化するために、24ウェルプレートで測定できる系に改良した。2020年度は24ウェルプレート系を用いて、2ウェルプレートと同様の結果が得られるかの検証を行った。その結果、24ウェルプレートでもこれまでの2ウェルプレートと同様の結果が得られることが明らかとなった。さらに、これらを用いて、筋萎縮薬のスクリーニングが可能かの検証をおこなった。萎縮阻害薬候補の1つを萎縮させた筋細胞に作用させ、収縮力を測定したところ、萎縮させた細胞に比べ有意に筋収縮力が高くなり、本系で阻害効果が検証できることが明らかとなった。
さらに、筋線維をもちいて本系で、収縮力を測定できないかの検証を行った。しかし、筋線維をシリコーン基板に接着させることが難しく、収縮力をシワとして測定することができなかった。筋線維の収縮力は、全く別のアイデアで検証する必要があると考えられた。
本研究で得られた結果は、現在英文誌への投稿のため論文にまとめている。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Excess Glucose Impedes the Proliferation of Skeletal Muscle Satellite Cells Under Adherent Culture Conditions.2021

    • 著者名/発表者名
      Furuichi Y, Kawabata Y, Aoki A, Mita Y, Fujii NL, Manabe.
    • 雑誌名

      Front. Cell Dev. Biol.

      巻: 9 ページ: 640399

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.640399

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of antioxidant supplementation on skeletal muscle and metabolic profile in aging mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto-Sen S, Kawakami S, Maruki-Uchida H, Ito R, Matsui, Komiya Y, Mita Y, Morisasa M, Goto-Inoue N, Furuichi, Manabe Y, Morita M, Fujii NL.
    • 雑誌名

      Food Funct.

      巻: 12 ページ: 825-833

    • DOI

      10.1039/d0fo02051f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monitoring and mathematical modeling of mitochondrial ATP in myotubes at single-cell level reveals two distinct population with different kinetics.2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuda N, Hironaka K, Fujii M, Wada T, Kunida K, Inoue I, Eto M, Hoshino D, Furuichi Y, Manabe Y, Fujii NL, Noji H, Imamura H, Kuroda S.
    • 雑誌名

      Quantitative Biology

      巻: 8 ページ: 228-237

    • DOI

      10.1007/s40484-020-0211-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trans-omic Analysis Reveals ROS-Dependent Pentose Phosphate Pathway Activation after High-Frequency Electrical Stimulation in C2C12 Myotubes.2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshino D, Kawata K, Kunida K, Hatano A, Yugi K, Wada T, Fujii M, Sano T, Ito Y, Furuichi Y, Manabe Y, Suzuki Y, Fujii NL, Soga T, Kuroda S.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 ページ: 101558

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101558

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-Cell Information Analysis Reveals That Skeletal Muscles Incorporate Cell-to-Cell Variability as Information Not Noise.2020

    • 著者名/発表者名
      Wada T, Hironaka KI, Wataya M, Fujii M, Eto M, Uda S, Hoshino D, Kunida K, Inoue H, Kubota H, Takizawa T, Karasawa Y, Nakatomi H, Saito N, Hamaguchi H, Furuichi Y, Manabe Y, Fujii NL, Kuroda S.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 32 ページ: 108051

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.1080

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of treatment with conditioned media derived from C2C12 myotube on adipogenesis and lipolysis in 3T3-L1 adipocytes.2020

    • 著者名/発表者名
      Tamura K, Goto-Inoue N, Miyata K, Furuichi Y, Fujii NL, Manabe Y.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15 ページ: e0237095

    • DOI

      10.1371/journal.pone.02370

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 骨格筋を多角的視点から考える -骨格筋培養細胞の収縮力評価法の開発とその応用-2021

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子
    • 学会等名
      日本農芸化学会
  • [学会発表] マイオカインと骨格筋分子生物学2020

    • 著者名/発表者名
      藤井宣晴, 古市泰郎, 眞鍋康子
    • 学会等名
      第42回日本糖尿病学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗酸化物質の加齢に対する影響2020

    • 著者名/発表者名
      内田(丸木)裕子、川上晋平、銭(塚本)咲翔、伊藤良一、松井直子、小宮祐希、三田佳貴、森笹瑞季、井上菜穂子、古市泰郎、眞鍋康子、守田稔、藤井宣晴
    • 学会等名
      第74回日本栄養食糧学会
  • [学会発表] 初代培養細胞を用いた筋細胞収縮力の測定系確立とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子、濱口裕貴、松井翼、出口真次、守田昭仁、三浦進司、亀井康富、小郷尚久、浅井章良、古市泰郎、藤井宣晴
    • 学会等名
      第74回日本栄養食糧学会
  • [学会発表] 骨格筋に発現する分子Xは肝臓の脂質制御に作用する2020

    • 著者名/発表者名
      Tang Kun、小宮祐希、市田日和、三浦進司、古市泰郎、 藤井宣晴、 眞鍋康子
    • 学会等名
      第75回日本体力医学学会
  • [学会発表] 非筋型ミオシンは骨格筋細胞の筋収縮維持に必要である2020

    • 著者名/発表者名
      濵口裕貴、青木友那、松井翼、出口真次、古市泰郎、藤井宣晴、眞鍋康子
    • 学会等名
      第75回日本体力医学学会
  • [学会発表] 高グルコースは骨格筋幹細胞の増殖を抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      古市泰郎、川端有紀、青木美穂、眞鍋康子、藤井宣晴
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 骨格筋細胞の収縮力測定系の開発と薬剤探索への応用(シンポジウム)2020

    • 著者名/発表者名
      眞鍋康子
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会

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公開日: 2021-12-27  

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