骨格筋幹細胞の性差：エピジェネティクス制御機構の解明とサルコペニアへの応用

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H03205
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 町田 修一 順天堂大学, スポーツ健康科学研究科, 先任准教授 (40421226)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: サルコペニア / 筋サテライト細胞 / 性差 / エピジェネティクス / 筋分化 / 骨格筋幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

男性と女性には、歴然とした筋肉量の差が存在する。また、筋肉内脂蓄量は男性よりも女性の方が高いことが知られている。本研究では、高齢期骨格筋における量と質の性差について、骨格筋幹細胞である筋サテライト細胞の後天的な遺伝子発現制御（エピジェネティクス）に着目して検討する。初年度は加齢が筋サテライト細胞に塩基配列の変化を伴わない遺伝情報として記憶（メモリー）されていることにより、高齢期の筋分化能の性差に寄与するという仮説について細胞レベルで検討した。すなわち、初年度は、これまでに得られている骨格筋幹細胞の性差の知見について、50週齢において確認した。すなわち、先行研究では性成熟後の12週齢の雌性および雄性ラットの骨格筋より筋サテライト細胞をそれぞれ単離し、同一培養条件下で増殖能、筋分化能、そして脂肪細胞へ多分化能の性差について検討した。その結果、細胞増殖能については雌雄の筋サテライト細胞に違いは認められなかった。その一方で、脂肪細胞への多分化能や筋分化能に性差が認められていた。本年度は50週齢のF344系雌性および雄性ラットから単離した筋サテライト細胞を用いて、上記と同様に検討した結果、加齢に伴い筋分化能に性差が認められなくなっていた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度は計画通りに50週齢のラットを用いて筋サテライト細胞の機能の性差について検討できたものの、高齢期骨格筋から予定していた筋サテライト細胞数が単離できなかったため、実験条件が制限されてしまい、各機能の性差を検討するサンプルサイズが小さくなってしまった。

Strategy for Future Research Activity

初年度は高齢期骨格筋から筋サテライト細胞数が十分に得られなかったため、1回の実験で用いる匹数を増やして、各機能の測定が十分にできるように工夫する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Physical Education(Hungary)
  • Country Name: Hungary
  • Counterpart Institution: University of Physical Education
• [Journal Article] TLR4 defective (C3H/HeJ) mice are not protected from cast immobilization induced muscle atrophy (2017)
  • Author(s): Kawanishi N, Nozaki R, Naito H, Machida S
  • Journal Title: Physiological Reports Volume: 5 Pages: e13255
  • DOI: 10.14814/phy2.13255
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] SIRT1 may play a crucial role in overload induced hypertrophy of skeletal muscle (2017)
  • Author(s): Koltai E, Bori Z, Chabert C, Dubouchaud H, Naito H, Machida S, Davies KJ, Murlasits Z, Fry AC, Boldogh I, Radak Z
  • Journal Title: The Journal of physiology Volume: 印刷中 Pages: -
  • DOI: 10.1113/JP273774.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Circadian rhythm of intracellular protein synthesis signaling in rat cardiac and skeletal muscles (2017)
  • Author(s): Chang SW, Yoshihara T, Machida S, Naito H
  • Journal Title: Biochemistry and Biophysics Reports Volume: 9 Pages: 153-158
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The G allele of the IGF2 ApaI polymorphism is associated with judo status (2016)
  • Author(s): Itaka T, Agemizu K, Aruga S, Machida S
  • Journal Title: J Strength Cond Res Volume: 30 Pages: 2043-2048
  • DOI: 10.1519/JSC.0000000000001300
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 高齢期における骨格筋の性差 (2016)
  • Author(s): 町田修一
  • Organizer: 第3回日本サルコペニア・フレイル研究会研究発表会ワークショップ
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2016-11-06
  • Invited
• [Presentation] Effects of acute aerobic exercise on mitochondrial morphology in endurance-trained rats (2016)
  • Author(s): Nakano D, Takagi K, Machida S
  • Organizer: 2016 APS Intersociety Meeting: The Integrative Biology of Exercise VII
  • Place of Presentation: Arizona, USA
  • Year and Date: 2016-11-02 – 2016-11-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Physical inactivity-induced histone modification in rat soleus muscle (2016)
  • Author(s): Yoshihara T, Kakigi R, Tsuzuki T, Shuo-wen C, Natsume T, Takamine Y, Ichinoseki-Sekine N, Machida S, Sugiura T, Naito H
  • Organizer: American College of Sports Medicine 63th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2016-05-31 – 2016-06-04
  • Int'l Joint Research