研究課題
超高齢社会にある我が国において、身体諸機能の退行性変化を抑制して、健康寿命を延伸することが求められている。健康寿命の延伸には適度な運動が有効であることから、運動刺激の重要性が再認識されている。運動には運動器である骨格筋機能、そのなかでも筋力の維持が必須である。骨格筋は筋紡錘および腱器官の2つの固有受容器を持ち、それぞれ筋長および張力センサーとして機能している。筋固有受容器からの感覚情報は、筋緊張制御など骨格筋収縮のリアルタイム調節に利用されると考えられているが、長期的な骨格筋機能の適応制御における役割は不明である。そこで本研究では、選択的に神経回路を遮断することができる革新的新技術である「逆行性遺伝子導入ベクターを利用した二重ベクターシステム」を骨格筋可塑性研究に初めて導入して、骨格筋活動に伴う筋固有受容器に由来する感覚情報が骨格筋可塑性制御における未知の生理機能を明らかにすることを目的として、3か年計画で実施する。今年度はその1年目にあたり、筋収縮に伴って発生する筋紡錘あるいは腱器官由来の求心性の感覚情報を選択的に遮断したモデルマウスを作成を行った。、実験動物（C57BL/6J雄性マウス）を用いて、脊髄後根神経節の細胞にマイクロマニピュレーターを使用して試験薬物の注入法を確立した。また、骨格筋組織に逆行性ウイルスベクターを注入し、脊髄神経節の細胞で色素を確認することができた。この2つの基礎技術は、逆行性ならびに順行性ウイルスベクターを利用した二重ベクターシステムによる骨格筋由来感覚神経の選択的遮断に必須な技術であり、これを初年度に確立できた意義は大きいと考えている。次年度に過負荷による筋肥大モデルを用いた筋感覚神経遮断実験に向けて準備を進めている。
2: おおむね順調に進展している
選択的に神経回路を遮断することができる革新的新技術である「逆行性遺伝子導入ベクターを利用した二重ベクターシステム」を用いて骨格筋可塑性を追究する本研究にとって、実験技術の確立は重要な意味を持つことは言うまでもない。研究1年目にその技術が確立でき、次年度以降の研究にめどが立ったものと考えている。
次年度以降は、骨格筋可塑性モデルに対して「逆行性遺伝子導入ベクターを利用した二重ベクターシステム」を導入して、筋活動に伴う筋固有受容器感覚による骨格筋可塑性制御機構を解明し、骨格筋機能の維持・向上における運動刺激の新たな意義を提示すべく研究を推進する計画である。
今年度は、実験モデル作成のための技術「逆行性遺伝子導入ベクターを利用した二重ベクターシステム」の確立に多くの時間を割くこととなり、遺伝子マニピュレーションのシミュレーションの実施には至らなかった。
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Methods in Molecular Biology
巻: 2460 ページ: 217～225
10.1007/978-1-0716-3036-5_16
Neuroscience & Biobehavioral Reviews
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https://sozo-ac.com/professor/goto_katsumasa/index.html
