IL-4の作用を利用した新たなサルコペニア治療法の確立
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21K11428
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | St. Marianna University School of Medicine |
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Principal Investigator |
黒坂 光寿 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (40553970)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小倉 裕司 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (90509952)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | IL-4 / 筋芽細胞融合 / 筋幹細胞 / Myomerger / Myomaker / NFATc2 / インターロイキン-4 / MyoD / Myogenin / 骨格筋 / サルコペニア / 筋タンパク質合成 |
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| Outline of Research at the Start |
サルコペニア発症には、筋タンパク質の合成の低下が関与している。筋タンパク質の合成は筋核により制御されているが、サルコペニアでは筋核数も低下し、筋タンパク質の合成の低下に拍車をかけていると推察される。最近、申請者らは、インターロイキン-4（IL-4）が筋タンパク質の合成を促進することを発見した。またIL-4は、筋核の供給を促進することが報告されている。したがって、IL-4は、筋タンパク質の合成と筋核の供給をともに改善することで、筋萎縮を抑制する可能性がある。本研究では、IL-4によりサルコペニアを抑制できるかどうかを遺伝子改変動物や遺伝子導入技術を用いて個体レベル明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、IL-4シグナリングによる細胞融合分子（myomaker、myomerger）の発現を制御する機序を明らかにすることを目的とした。
先行研究より、IL-4シグナルが転写因子NFATc2と関連していることが報告されている。我々もまた、NFATc2の遺伝子発現量がIL-4刺激（10ng/ml）で増加すること、IL-4レセプターノックダウン（IL-4RaKD）でその増加が抑制されることを培養実験で確認している。したがって、本実験ではNFATc2に着目することとした。
我々は、NFATc2をノックダウン（NFATc2KD）させた筋芽細胞を作成し、分化培地で72時間培養後に筋分化を制御するMyoDおよびMyogenin、細胞融合分子であるmyomakerおよびmyomergerの遺伝子発現量およびそれら細胞の融合能を評価した。実験群は、コントロール群（Ctrl）、IL-4添加（10ng/ml）群（IL-4）、NFATc２KD群およびNFATc2+IL4添加（NFATc2KD+IL4）群とした。IL-4添加群は、増殖培地から分化培地に交換したタイミングで添加した。
その結果、IL-4刺激で増加することが確認されていたMyoD、Myogeninおよびmyomergerの遺伝子発現量がNFATc2をノックダウンすることで有意に抑制されることを明らかにした。また、IL-4刺激で増加する融合能（筋管細胞当たりの筋核数）もまたNFATc2をノックダウンすることで有意に抑制されることを明らかにした。
したがって、IL-4シグナルによる分化制御因子や細胞融合分子の発現は、NFATc2を介して引き起こされることが示唆された。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
