神経栄養因子とその受容体の発現様態に及ぼす運動の影響

• 研究課題/領域番号: 13780044
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 体育学
• 研究機関: 中村学園大学
• 研究代表者: 中野 裕史 中村学園大学, 人間発達学部, 講師 (60301678)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 運動 / ランニング / 神経栄養因子

研究概要

本研究の目的は,実験動物を用いて,運動により神経栄養因子とその受容体の発現がタンパク質レベルで変化するかどうかを脳,脊髄及び骨格筋で確認することにあった.
平成14年度は,糖尿病により神経変性が生じているラット(ヒラメ筋の神経線維の横断面積が減少している)に,トレッドミルによるランニングトレーニングを4週間行わせた.
トレーニング終了後,脳,脊髄及び骨格筋を摘出し,ホモジナイザーにより試薬とともに破砕・混合し,遠心分離後,摘出組織の試料調整を行った.調整した試料を電気泳動した後,トランスファーボックス内でメンブレンに転写させた.メンブレンに神経栄養因子(BDNF, NT-4)とその受容体(Trk B)の抗体を滴下し,染色反応により可視化した.
その結果,骨格筋においてのみNT-4のタンパク発現量が増加する傾向にあった.しかし,ヒラメ筋の神経線維の薄切切片を作成し,顕微鏡下で横断面積を測定した結果,有意な変化は認められなかった.
さらに今後も,運動による神経栄養因子の発現と神経細胞の形態適応の関連を研究していく必要がある.

研究成果

• [文献書誌] Sakuma K, Watanabe K, Totsuka T, Sano M, Nakano H, Nakao R, Nishikawa J, Sorimachi Y, Yoshimoto K, Yasuhara M: "The reciprocal change of NT-4 and GDNF protein in the muscles, spinal cord and cerebellum of the dy mouse"Acta Neuropathologica. 104. 482-492 (2002)
• [文献書誌] Suwa M, Nakano H, Higaki Y, Nakamura T, Katsuta S, Kumagai S: "Increased wheel-running activity in the genetically skeletal muscle fast-twitch fiber dominant rats"Journal of Applied Physiology. 94. 185-192 (2003)
• [文献書誌] Sakuma K, Nishikawa J, Nakao R, Watanabe K, Totsuka T, Nakano H, Sano M, Yasuhara M: "Calcineurin is a potent regulator for skeletal muscle regeneration by association with NFATcl and GATA-2"Acta Neuropathologica. 105. 271-280 (2003)
• [文献書誌] Sakuma K, Nishikawa J, Nakao R, Nakano H, Sano M, Yasuhara M: "Serum response factor plays an important role in the mechanically overloaded plantaris muscle of rats"Histochemistry and Cell Biology. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] K.SAKUMA, K.WATANABE, M.SANO, I.URAMOTO, H.NAKANO, Y.LI, S.KANEDA, Y.SORIMACHI, K.YOSHIMOTO, M.YASUHARA, T.TOTSUKA: "A possible role for BDNF, NT-4 and TrkB in the spinal cord and muscle of rat subjected to mechanical overload, bupivacaine injection and axotomy"Brain Research. 370. 1-19 (2001)