機能的過負荷に伴う筋肥大、筋線維組成の変化に及ぼす局所的因子の影響

• Project/Area Number: 11780034
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 体育学
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 山口 明彦 北海道医療大学, 歯学部, 助教授 (50244869)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2000: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 1999: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 機能的過負荷 / ミオシン重鎖アイソフォーム / 筋肥大 / カルシニューリン / IGF-I mRNA / GH receptor mRNA

Research Abstract

本研究は機能的過負荷による筋肥大、筋線維組成の変化に対するカルシウム-カルシニューリン系の影響を調べるため,協働筋切除による機能的過負荷に対するカルシニューリン阻害剤であるサイクロスポリンA投与の影響について観察した。
被験動物として10週齢のWistar系雄性ラット(170〜240g)を用い,協働筋切除による機能的過負荷を施したグループ、協働筋切除の偽手術を施したグループ、サイクロスポリンAを投与し、協働筋切除による機能的過負荷を施したグループ、サイクロスポリンAを投与し、協働筋切除の偽手術を施したグループの4つのグループを作成し実験を行った。機能的過負荷は足底筋の協働筋である腓腹筋とヒラメ筋を遠位1/2切除することによって足底筋に対し過負荷を施した。サイクロスポリンAの投与は一日一回腹腔内注射することにより行い(25mg/kg/day),対照群に対してはサイクロスポリンAの溶剤のみ投与した。
2週間の機能的過負荷によって足底筋のtype IIb線維の筋線維横断面積の変化は認められなかったものの,筋重量、およびtype I,IIa線維の筋線維横断面積の有意な増加が観察された。サイクロスポリンAを投与したラットは2週間の機能的過負荷によって足底筋の筋重量,およびtype I,IIa,IIb線維の筋線維横断面積の有意な増加が観察された。体重あたりの筋重量の変化はサイクロスポリンAを投与した足底筋により大きな肥大率が観察された。筋線維組成を決定するミオシン重鎖アイソフォームは,サイクロスポリンAの投与によってその組成に変化は認められず,機能的過負荷に対してもサイクロスポリンAの投与の有無に関わらずtype IIaの割合の増加とtype IIbの割合の低下が観察された。これらの結果は、機能的過負荷による筋肥大,筋線維組成の変化はカルシニューリンと無関係な系で行われていることを示唆する。