Study of expression pattern of Myomaker and Myomixer in porcine skeletal muscle

• Project/Area Number: 23K05513
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42010:Animal production science-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 石田 藍子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (30414684)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: ブタ / マイオメーカー / マイオミキサー / 骨格筋 / ニワトリ / C2C12細胞 / 培養

Outline of Research at the Start

ブタ胎仔の発育およびニワトリ胚の発生における骨格筋のMymKおよびMymXの発現様式を、既知のMRFsの発現と併せて明らかにするとともに、骨格筋初代培養細胞（ブタ・ニワトリ）およびC2C12株細胞における筋芽細胞の増殖、分化・筋管の形成時のこれら因子の発現を測定し、動物種間の発現様式の違いを明らかにする。さらにMymKおよびMymXの発現を介して筋管の形成を促進する手法の探索を行う。

Outline of Annual Research Achievements

ブタ胎仔の発育およびニワトリ胚の発生における、骨格筋のマイオメーカー（MymK）およびマイオミキサー（MymX）の発現をMyogeninやMyoDなどの既知の筋形成制御因子（MRFs）の発現と合わせて経時的に測定し発現様式を明らかにする（2023年～2025年）。本年度は、孵卵後10～18日のニワトリ胚（胚重量1.72g～21.7g）から2日ごとに大腿部骨格筋を採取した。胚発生時の骨格筋におけるMymKおよびMymX発現様式を明らかにするため、RNAを抽出後cDNA合成し、リアルタイムPCR法でMRFsとともにMymKおよびMymXのmRNA発現量を測定した（n=8）。その結果、ニワトリ胚の筋衛星細胞のマーカーであるPax7は胚齢10日が最も発現量が高く胚齢18日まで段階的に下がり、骨格筋形成の指標となるMYH1は胚齢10日が最も発現量が低く、胚齢18日まで段階的にあがった。筋形成において細胞融合時に重要な膜タンパク質MymKおよびMymXmmRNA発現量は、胚齢12日で最も発現量が高く、胚齢18日まで段階的に下がった。ニワトリ生体およびブタの初代骨格筋培養細胞と比較するため、胎齢13日のニワトリ胚から、骨格筋を採取し、初代培養細胞として、培養1日後から7日後まで1日ごとに、採材した。現在、MRFsとともにMymKおよびMymXのmRNA発現様式の解析を進めている。（n=4）。
並行して、ブタにおいて、筋形成が活発な胎仔期4時点（45日、60日、75日、90日胎齢）、および出生後4時点（0日、7日、14日、28日齢）に骨格筋の採取を進めており、胎仔期の系では１反復分の採材を実施、出生後の系では、同腹子兄弟の経時的な採材を２反復実施した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り、ニワトリ胚におけるMymKおよびMymXの発現様式についての実験を行い、分析、データ解析が終了した。また、C2C12細胞およびニワトリ骨格筋培養細胞を用いた実験も実施し、現在分析中であり、計画通りである。ブタ生体のサンプルは、同腹子と胎仔を対照とするために、収集に時間がかかるが、予定した数を初年度に採取できている。

Strategy for Future Research Activity

引き続きブタの胎仔および出生後に経時的な採材の反復を重ねる。さらに、ブタ骨格筋初代培養細胞の分化不全時におけるMymKおよびMymXの発現様式を明らかにするとともに、動物種間で比較しブタの発現様式を明らかにするため、筋管の形成が不全なブタ骨格筋初代培養細胞と、筋管の形成が盛んなニワトリ骨格筋初代培養細胞、および骨格筋研究で最もよく用いられるマウス由来C2C12株筋細胞を供試し、筋芽細胞の増殖から分化（筋管の形成および肥大）におけるMymK、MymXおよびMRFs発現量の変化を明らかにするとともにWnt/β-カテニン経路についても分析する。