2017 Fiscal Year Research-status Report
Study on the accelerative effect of clenbuterol on recovery after muscle atrophy
| Project/Area Number |
16K01725
|
|---|
| Research Institution | Aichi University of Education |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 英樹 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (40235990)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻本 尚弥 久留米大学, その他部局等, 教授 (70299519)
北浦 孝 金沢大学, 国際基幹教育院, 准教授 (00143868)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 筋萎縮 / 回復 / クレンブテロール / ギプス固定 / ラット |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度では、筋線維タイプの同定により広範に用いられている免疫組織化学的手法を用いて、平成28年度で得られた結果を再確認すると共に、筋線維の核に関しても調べた。免疫組織化学的手法として採用したモノクローナル抗ミオシン（速筋型、遅筋型）抗体を用いた筋線維タイプの分類は、筋線維の収縮特性や代謝特性を反映しており、筋線維の肥大だけでなく筋線維の機能面での変化の指標ともなる。この免疫組織化学的手法を用いて前年度の結果を再確認することができた。具体的には、回復期におけるクレンブテロールの投与は、速筋だけでなく遅筋であるヒラメ筋においても回復促進作用を示した。一般的にクレンブテロールは速筋に作用することが報告されていることから、遅筋のヒラメ筋でもクレンブテロールの回復促進作用がみられたことは始めての報告であると考えられる。
ギプス固定解放後の骨格筋の萎縮の回復は、筋線維の崩壊を経て回復することが予想されたため、再生筋の指標である中心核のある筋線維の観察を行った。当初、中心核のある筋線維は観察されたが、分析を進めた結果、中心核のある筋線維の存在は一部の筋サンプルだけであった。したがって、本研究で用いた後肢ギプス固定後の萎縮からの回復は筋線維の崩壊を必ずしも伴うものではないことが示された。
遺伝子情報を司る筋線維の核は、筋線維の萎縮や肥大と密接に関係していることが報告されている。したがって、平成29年度では、筋線維の核に関しても分析を追加して行った。ギプス固定から、その後の回復期に伴う筋線維の再成長と核の変化を併せて検討することは、クレンブテロール投与による回復促進作用を明らかにする上で、重要な役割を果たすと考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度では、同化作用のあるクレンブテロールが筋萎縮からの回復期にいかなる影響を及ぼすかを解明するため、主に免疫組織化学的手法を用いた分析を中心に研究を行った。クレンブテロールは主に速筋に対して同化作用を示すことが報告されているため、筋萎縮からの回復期でのクレンブテロール投与は、速筋に回復促進作用を及ぼすことが予想された。しかし、本研究では、遅筋であるヒラメ筋においてもクレンブテロールの回復促進作用が観察された。そこで、平成29年度では、ヒラメ筋の組織化学的特性を中心に分析を進めてきた。また、本年度では免疫組織化学的分析を行い、前年度行った酵素法による組織化学的分析結果（ATPase染色）と比較検討を行った。それらの結果より、両組織化学的分析結果はほぼ同様であり、やはり、クレンブテロールによる遅筋での回復促進作用の再現性が確認された。さらに、免疫組織化学的分析の結果、ヒラメ筋ではハイブリッドの筋線維と速筋線維の割合が増加し、筋の速筋化も観察された。これらの結果に関しては、第72回日本体力医学会にて発表を行った。
遺伝子情報を司る筋線維の核に関する分析の結果、ギプス固定に伴う筋線維の萎縮で筋核は減少することが示され、さらに、ギプス固定解放後の回復期で筋核は回復しないことが示された。また、ギプス固定解放後の回復期にクレンブテロール投与した場合でも、筋線維横断面積は対照群と同様で、筋核の増加は観察されなかった。これらの結果は、筋線維の回復は必ずしも筋核と関連した遺伝子情報とは密接に関係していないことを示していた。これらの結果に関しては論文として投稿中である。しかしながら、本年の分析では、筋核と衛星細胞との区別ができていないため、それらを識別する分析を行っている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度では、酵素法より変更した免疫組織化学的手法を用いた骨格筋の横断切片の染色を行い、分析を進めている。その結果、従来、主に速筋に作用することが報告されていたクレンブテロールの同化作用は、萎縮からの回復期では遅筋でも回復促進作用としてみられ、また、一つの遅筋内において速筋線維と遅筋線維で同様な回復促進作用がみられた。当初、萎縮からの回復は筋線維の一時的な崩壊過程を経て起こる可能性が考えられたため、筋線維の再生の指標である中心核の存在する筋線維について調べたが、本研究で用いたギプス固定からの回復については筋線維の崩壊過程は経ていないことが明らかになった。そこで、平成29年度では、クレンブテロールの回復促進作用（同化作用）と遺伝的要因に着目し、骨格筋の萎縮、成長と密接な関係があることが報告されている核の分析を追加して行った。
現時点の分析状況より、筋線維の核はギプス固定により減少するが、固定解放後の筋線維の回復により肥大しても核数は変化しないことが観察されている。筋核の筋線維での支配サイズは上限があることが報告されており、本研究での回復に伴う筋線維の肥大では、その支配サイズが上限に達していない可能性が考えられた。しかし、筋の核には毛細血管由来の核、衛星細胞等があり、本研究で採用した核の染色ではそれらの核の識別までは行うことができなかった。そこで、現在、それらの核と筋核を識別できる染色を行って、筋核だけの変化の観察を試みている。
現時点で、かなりの精度で筋核の識別が可能になったため、それらの結果を筋線維のタイプ別に検討する作業を進めている。また、採用した回復期間は一週間であり、十分な回復とは断定しにくいため、回復期間を延長した場合に関しても検討を行う計画である。
|
| Causes of Carryover |
ほぼ計画どおりに行ったが、差額が少々生じた。
|
Research Products
(1 results)
