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代表研究者

曽我部 正博
Masahiro SOKABE

名古屋大学大学院医学系研究科
特任教授
専門 : 生物物理学、重力生理学、脳神経生理学

共同研究者
徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 二川 健
名古屋大学大学院医学研究科 小林 剛
徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 近藤 茂忠
宇宙航空研究開発機構 ISS科学プロジェクト室 東端 晃
宇宙航空研究開発機構 宇宙環境利用センター 白川 正輝、矢野 幸子

地上研究において骨格筋細胞には機械的ストレスのセンサー(受容器)が存在することが強く示唆されてきましたが、細胞自身がどのように機械的(重力)ストレスを感知し、それを細胞の応答(成長・増殖・分化)に結びつけるかは長年不明でした。

本研究は、無重力環境で培養した細胞を用い、細胞の機械的(重力)ストレス感知機構を明らかにすることにより、無重力環境における筋萎縮のメカニズムを解明します。

TOPICS:

【宇宙実験サクッと解説:細胞は重力を感じるの?編】
宇宙実験調査団のピカルが物知りハカセに突撃取材しました。セルメカノセンシング実験を徹底的に解剖します。


実験の背景
細胞にとって、重力は、機械的ストレスの一つです。細胞が機械的ストレスを感じる仕組みを調べるために、宇宙の無重力環境を利用して、細胞に重さがかからない状況を作り出します。

実験の目的
細胞が重力を含む機械的ストレスを感じて応答する仕組みを調べます。本実験の目的は、まだ明らかになっていない、重力感知センサーの存在を証明することです。また、重力がないと筋萎縮が起こりますが、これを治療するための薬物の効果を細胞レベルで確認します。

実験内容
この実験は3回の打ち上げ機会を使って実施します。1回目の実験では、哺乳類(ラットとマウス)の培養細胞を使います。「きぼう」内の細胞培養装置で培養し、さらに薬剤を添加して培養したのちに、実験の最後で遺伝子保存剤を注入し、凍結状態で地上に回収します。2回目と3回目の実験では、蛍光発光するタンパク質を組み込んだラットとマウス、アフリカツメガエルの培養細胞を「きぼう」の蛍光顕微鏡で生きている状態で観察し、また、化学固定して冷蔵状態で地上に回収し解析します。

ココがポイント!
この研究は、細胞による重力感知、その後の細胞内化学シグナル伝達機構を明らかにし、“なぜ筋肉は宇宙環境や寝たきり状態では萎縮するのか?”という疑問を世界で最初に解決することを目指しています。

もっと詳しく知りたい人のための解説


本実験は2014年4月に開始しました。


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