バイオイメージングによる筋微小循環調節因子の作用機序の解明

利用生物成像阐明肌肉微循环调节剂的作用机制

• 批准号: 10J08839
• 负责人: 稲垣 薫克
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J08839/
• 关键词: 筋収縮; 生体顕微鏡; 血管調節; 細胞内イオン動態

本研究は,連続的な筋収縮後の血流調節メカニズムを,生体顕微鏡によるラットの脊柱僧帽筋を対象としたin vivoモデルを用いて,筋収縮後の微小血管内径動態および筋細胞内イオン動態の定量により明らかにすることを目的とした.筋細胞内イオン動態の評価に着目した研究項目1では,連続的な筋収縮後の筋細胞代謝動態の評価を,細胞内のCa^<2+>,pHおよびNa^+動態に焦点を当てておこなった.その結果,雄ラットにおいて筋収縮により細胞内のCa^<2+>蓄積が生じ,疲労の進行とともにCa^<2+>の蓄積も増大すること,また,そのCa^<2+>蓄積は雌や卵巣摘出ラットでは生じないことが示された.連続的な筋収縮により初期張力が70%程度低下した筋疲労時においても,pH変化は生じないことが示され,この筋細胞内pH恒常性の維持には乳酸-H^+交換体(MCT)が関与することが示唆された.連続的な伸張性収縮負荷時の細胞内Naイオン濃度([Na^+]_)変化についての検討では,伸張性収縮後の筋細胞内において[Na^+]_iは一定であり,過収縮を生じた筋線維においては,減少傾向を示すことが明らかにした.さらに,バイオイメージング技術にマイクロインジェクション技法を適用し,in vivoでの筋線維毎の振る舞いについて観察をおこなった.これらの成果を第66回日本体力医学会にて口頭発表した.また,ミトコンドリア蛍光色素を用いたin vivoでの筋線維タイプ同定法の確立を目指した.この方法をこれまでの細胞内イオン濃度の計測法に応用することによって,筋線維タイプ毎の代謝動態をin vivoで初めて明らかにすることができると考えられる.また,アメリカ合衆国,カンザス州立大学のPoole教授のもとで,運動時におけるラットへのマイクロスフェア投与による血流測定法を学び,一酸化窒素が運動時の血流調節に重要であることを明らかにした.今後は,これら得られた成果を組み合わせた複合的観察モデルの確立へと発展させることが,活動筋組織における個々の代謝性制御が末梢血管拡張による血流増加に重要であることを示すために必要である.

The aim of this study was to quantify the changes in the diameter of microvessels after contraction and the changes in the intracellular dynamics of muscle cells. The evaluation of intracellular dynamics of muscle cells Item 1: The evaluation of intracellular Ca^<2+>,pH and Na^+ dynamics after muscle contraction. As a result, the accumulation of Ca^<2 +> in male and female cells increased, and the accumulation of Ca^<2 +> increased. When the initial tension is 70% lower,pH changes occur and the maintenance of intracellular pH constancy is related to lactic acid-H ^+ exchanger (MCT). The intracellular Na + concentration ([Na^+]_i) of the tendon after stretching and contraction is constant, and the intracellular Na + concentration ([Na^+]_i) of the tendon after stretching and contraction is constant. In the meantime, the technology of " The 66th Japanese Physical Medicine Association presented its achievements. In vivo, the use of fluorescent pigments in vivo and the establishment of a method for determining the molecular weight of tendons are indicated. This method is used to measure intracellular protein concentration in vivo. Professor Poole of the United States of America State University studied the regulation of blood flow during exercise and the importance of acidification in regulating blood flow during exercise. In the future, the results of the study will be combined with the results of the study.

项目成果

連続的な筋収縮後の細胞内pH動態

连续肌肉收缩后细胞内 pH 动态

• 发表时间: 2010
• 作者: 田中嘉法;稲垣薫克;木村卓磨;狩野豊;吉田啓亮;Keisuke Yoshida;稲垣薫克
• 通讯作者: 稲垣薫克

In vivo imaging of intramyocyte sodium following eccentric contractions in rat skeletal muscle

大鼠骨骼肌离心收缩后肌细胞内钠的体内成像

• 发表时间: 2012
• 作者: Takuma Kimura;Tdakatsu Inagaki;Yoshinori Tanaka;David C.Poole;Yutaka Kano
• 通讯作者: Yutaka Kano

伸張性筋収縮後の細胞内ナトリウムイオンの可視化

拉伸肌肉收缩后细胞内钠离子的可视化

• 发表时间: 2011
• 作者: Kondo;Y. and McNamee;M.J;木村卓磨,稲垣薫克,田中嘉法,狩野豊
• 通讯作者: 木村卓磨,稲垣薫克,田中嘉法,狩野豊

Gender differences in intracellular Ca2+ accumulation following eccentric contractions of rat skeletal muscle in vivo.

体内大鼠骨骼肌离心收缩后细胞内 Ca2+ 积累的性别差异。

• 发表时间: 2011
• 期刊: American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology
• 作者: 曽野部崇;稲垣薫克;狩野豊;柴田悠;Keisuke Yoshida;柴田悠;稲垣薫克;柴田悠;Keisuke Yoshida;曽野部崇
• 通讯作者: 曽野部崇

A model for understanding eccentric contractions-induced muscle damage : Bupivacaine-induced elevations in intramyocyte Ca2+

理解离心收缩引起的肌肉损伤的模型：布比卡因引起的肌细胞内 Ca2+ 升高

• 发表时间: 2012
• 作者: Tadakatsu Inagaki;Takashi Sonobe;David C.Poole;Yutaka Kano
• 通讯作者: Yutaka Kano