A study on the mechanism of skeletal muscle atrophy in chronic kidney disease as aging-related sarcopenia

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K01828
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 園生 智広 和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (70614866)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 重松 隆 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (30187348) ; 大矢 昌樹 和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (90550301)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: サルコペニア / 慢性腎臓病 / 尿毒素

Outline of Annual Research Achievements

最終年度である本年度は、尿毒素であるインドール-3-酢酸(IAA)とインドキシル硫酸(IS)を採用し、具体的には、ラット骨格筋筋芽細胞L6を筋管細胞へと分化させたのち、通常培地であるDMEMにIAA:50uMおよびIS:1mMを添加し、3、5および7日培養した後、サルコペニアの指標としてミオシン重鎖(MHC)のタンパク発現量をウェスタンブロット法にて検討した。その結果、IAA、ISいずれにおいても有意な差を認めなかったが、IAA添加のみ3日間の培養期間ではMHCに減少傾向が認められたため、再現性を確認する実験を行なった。それと同時に、3 日間の培養サンプルでは、筋分化調節因子であるmyogeninおよびmyoD遺伝子発現量も検討した。その結果、IAAによるMHCタンパク発言量に対する影響は認められず、いずれの筋分化調節因子の遺伝子発現量にも影響は認められなかった。しかしながら、他の培養条件では、10日間の培養が可能であるにも関わらず、IAAおよびISを添加した場合、8-10日目で細胞が剥がれる現象が確認されたことから、骨格筋細胞への何らかの悪影響はあると考えられるが、筋管細胞へと分化した骨格筋細胞では、尿毒素であるIAAおよびISは、骨格筋の構造タンパクであるMHCを減少させるような筋萎縮作用は、無いかもしくは非常に小さい可能性が示唆された。
また、同様の実験において、別の尿毒素である高リン(3.8mM)条件下で、7日間培養した場合、筋分化調節因子であるmyogeninおよびmyoD遺伝子発現量が有意に低下していた。腎機能低下によるサルコペニア予防に関しては、リン濃度を正常に維持することが最も重要である可能性が示唆された。