2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of role of proteasome system in regulation of skeletal muscle mass
| Project/Area Number |
15K16486
|
|---|
| Research Institution | Kumamoto University |
|---|
Principal Investigator |
北嶋 康雄 熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(SPD) (70734416)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 骨格筋 / 筋再生 / 筋幹細胞 / タンパク分解 / サテライト細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
我が国では超高齢社会をむかえ、筋萎縮に伴う運動機能低下が多くの要介護者を生み、社会問題化が加速することは必至である。筋量調節の分子メカニズムが解明されれば、筋萎縮の予防や改善につながる可能性がある。これまでに、主のタンパク分解系であるプロテアソーム機構は、筋量の維持に必須であることを明らかにしてきた。本研究計画である骨格筋特異的プロテアソーム不全マウス（KOマウス）および筋幹細胞特異的プロテアソーム不全マウス(scKOマウス)による筋再生実験では、シビアな筋再生不良を呈した。scKOマウスにおいて筋幹細胞をフローサイトメトリーにより定量したところ、scKOマウスはコントロールマウスと比較して筋幹細胞プールが減少していること分かった。scKOマウスからサテライト細胞を単離し、細胞増殖能および細胞死を評価したところ、scKOマウス由来のサテライト細胞は、コントロールに比べて有意に増殖能が低下し、細胞死を亢進していた。これらのメカニズムを調べるためにマイクアレイ解析を行ったところ、p53シグナルが亢進していることを突き止めた。そこで、p53シグナルがメインに働いているかどうかを調べるために遺伝子レベルでp53シグナルを抑制したところ、scKOマウス由来の筋幹細胞で増殖不全がレスキューされた。これにより、scKOマウスでの細胞増殖抑制はp53経路の活性化により引き起こされることが明らかになった。これまでに、タンパク質分解系の不全やp53は老化との関連も指摘されており、今回の知見は筋幹細胞とタンパク質分解系、さらには老化をつなぐ研究の端緒になり、更なる研究が必要である。
|
