骨格筋再生における筋幹細胞の新たなダイナミクスの解明
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20H04078
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
北嶋 康雄 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (70734416)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 悠介 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (60601119)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | 骨格筋 / 筋再生 / 筋幹細胞 / Pax7 / サテライト細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
超高齢社会をむかえた我が国では、サルコペニアに代表する筋萎縮の予防は重要な課題である。加齢による筋萎縮の原因の1つとして、筋再生能の低下が考えられる。本研究は、筋幹細胞を可視化できるマウスを用いて筋幹細胞の維持機構を明らかにし、骨格筋再生のメカニズムを解明することをめざす。本研究成果により、加齢による筋再生能の低下を予防・改善することができれば、サルコペニアなどの筋萎縮の予防や健康増進につながる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高齢社会をむかえた我が国では、サルコペニアに代表する筋萎縮の予防は重要な課題である。近年、加齢による筋萎縮の原因として、筋幹細胞数の減少による再生能の低下が指摘されている。筋幹細胞の数はプロテアソーム系をはじめとする緻密な制御機構により調節されており、加齢などに伴ってこれらが破綻すると、サルコペニアなどにつながると予想される。そのため、骨格筋機能を保持するためには、いかに筋幹細胞を維持するかが重要な点であると考えられる。しかし、これまでに筋幹細胞の生体内での性質の解析は困難であったことからも、筋幹細胞の維持機構については不明な点が多い。本研究は、Pax7YFPノックインマウスを用いて筋幹細胞の維持機構を明らかにし、骨格筋再生の一端を解明することをめざす。
筋幹細胞の維持に必須であるPax7の標的遺伝子を同定するために、ChIP-sequence解析を行い、Pax7の新規標的遺伝子Tob1を同定した。Pax7との関連を調べるためにレポーターアッセイを行ったところ、Tob1のプロモーター領域にPax7が結合することを確認した。筋幹細胞の初代培養系でTob1を過剰発現させると、Pax7発現が増加し未分化状態を維持した。逆に、Tob1を抑制すると筋分化マーカーであるMyogeninの発現が亢進し、筋分化が進行することが分かった。これらの結果をもとに、Tob1ノックアウト(KO)マウスを用いて筋再生実験を行ったところ、KOマウスではコントロールと比較して筋再生を促すことを突き止めた。これは、Tob1を抑制すると筋分化を促した上記の初代培養実験の結果をサポートしていた。さらに筋幹細胞におけるTob1のメカニズムを探索すると、Tob1は細胞周期を負に制御し、細胞増殖のブレーキ役を担っていることが分かり、これによりKOマウスでは筋再生を促進したことが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Hoxa10 mediates positional memory to govern stem cell function in adult skeletal muscle.2021
Author(s)
Yoshioka K, Nagahisa H, Miura F, Araki H, Kamei Y, Kitajima Y, Seko D, Nogami J, Tsuchiya Y, Okazaki N, Yonekura A, Ohba S, Sumita Y, Chiba K, Ito K, Asahina I, Ogawa Y, Ito T, Ohkawa Y, Ono Y.
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Journal Title
Sci Adv.
Volume: 7
Issue: 24
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] AMPK Complex Activation Promotes Sarcolemmal Repair in Dysferlinopathy2020
Author(s)
Ono Hiroya、Suzuki Naoki、Kanno Shin-ichiro、Kawahara Genri、Izumi Rumiko、Takahashi Toshiaki、Kitajima Yasuo、Osana Shion、Nakamura Naoko、Akiyama Tetsuya、Ikeda Kensuke、Shijo Tomomi、Mitsuzawa Shio、Nagatomi Ryoichi、Araki Nobukazu、Yasui Akira、Warita Hitoshi、Hayashi Yukiko K.、Miyake Katsuya、Aoki Masashi
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Journal Title
Molecular Therapy
Volume: 28
Issue: 4
Pages: 1133-1153
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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