2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K18788
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鈴木 貴弘 北海道大学, 農学研究院, 助教 (80750877)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 筋幹細胞 / 衛星細胞 / 筋線維型 / 分泌因子 / Sema3A/netrin連関 / 速筋化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋細胞の筋線維型(遅筋・速筋・中間型筋)は食肉の質と深い繋がりがあるため、これを自在に制御出来れば食肉生産技術向上へ大きく貢献できる。筋線維型を決定する主な要因は、成熟した筋細胞を取り巻く運動神経支配による影響だと定義されている。しかし、筋成長・肥大・再生に重要な役割を担う筋幹細胞(衛星細胞)が、互いに融合して新たに形成する筋細胞(筋管)の筋線維型は、神経支配の影響を受ける前に衛星細胞からの分泌因子によって制御される「早期決定機構」が存在するという仮説を着想した。これまでに、遅筋から単離した衛星細胞から速筋よりも多量に分泌される多機能性細胞制御因子semaphorin 3A(Sema3A)が、筋管の遅筋化を誘導することを突き止めたが(本機能に関しては論文投稿中)、速筋化誘導因子に関しては全く不明であるため、本研究ではその候補因子の探索ならびに仮説の妥当性を検証する。
平成28年度は、速筋化誘導因子候補の同定とその発現パターンの変化を調べた。その候補として、Sema3Aと同様に多機能性であるnetrin family(netrin-1, 3および4)に着目した。netrin familyは筋芽細胞にて発現することがすでに報告されていることに加えて、神経系においてnetrin familyはSema3Aとは正反対の生理機能を発揮することが報告されていることから、筋線維型の制御においてもSema3Aとは逆の速筋化誘導作用を有すると期待された。実際に、分化期の衛星細胞においてnetrin familyの発現が増加することや、速筋由来の衛星細胞では遅筋よりもnetrin familyの発現が高い傾向にあることを突き止めた。さらに、Sema3A発現を抑制した筋芽細胞株においてnetrinの発現が代替的に増加する現象が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遅筋および速筋それぞれの衛星細胞におけるnetrin familyの発現パターンを突き止めたが、速筋化誘導機能の検証に至らなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
筋芽細胞株を用いたnetrinノックダウンまたは過剰発現実験系を確立し、筋管における各筋線維型特異的マーカーの発現変化を調べることで、直接的に速筋化誘導作用の有無を検証する。さらに、遅筋および速筋に局在する衛星細胞のnetrin familyとその受容体の発現パターンをより詳細に比較するため、組織化学的手法を用いた検証を行う予定である。
また、衛星細胞特異的にSema3Aをconditional knockoutしたマウスを用いて、Sema3A発現抑制時のnetrin familyの代替的な発現変化を生体レベルで調べ、Sema3A/netrin連関の有無を検証する予定である。
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[Journal Article] Distinct roles of prolactin, epidermal growth factor, and glucocorticoids in β-casein secretion pathway in lactating mammary epithelial cells.2017
Author(s)
Kobayashi, K., Oyama, S., Kuki, C., Tsugami, Y., Matsunaga, K., Suzuki, T., and Nishimura, T.
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Journal Title
Molecular and Cellular Endocrinology
Volume: 440
Pages: 16-24
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Fast-to-slow shift of muscle fiber-type composition by dietary apple polyphenols in rats: impact of the low-dose supplementation.2017
Author(s)
Mizunoya, W., Okamoto, S., Miyahara, H., Akahoshi, M., Suzuki, T., Do, M.-K. Q., Ohtsubo, H., Komiya, Y., Qahar, M., Waga, T., Nakazato, K., Ikeuchi, Y., Anderson, JE., and Tatsumi, R.
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Journal Title
Animal Science Journal
Volume: 88
Pages: 489-499
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] APOBEC2 negatively regulates myoblasts differentiation in muscle regeneration.2017
Author(s)
Ohtsubo, H., Sato Y., Suzuki, T., Mizunoya, W., Nakamura, M., Tatsumi, R., and Ikeuchi, Y.
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Journal Title
The International Journal of Biochemistry and Cell Biology
Volume: 85
Pages: 91-101
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Data supporting possible implication of APOBEC2 in self-renewal functions of myogenic stem satellite cells: toward understanding the negative regulation of myoblast differentiation.2017
Author(s)
Ohtsubo, H., Sato Y., Suzuki, T., Mizunoya, W., Nakamura, M., Tatsumi, R., and Ikeuchi, Y.
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Journal Title
Data in Brief
Volume: 12
Pages: 269-273
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The role of semaphorin 3A in myogenic regeneration and the formation of functional neuromuscular junctions on new fibers.2016
Author(s)
Anderson, JE., Do, M.-K. Q., Daneshvar, N., Suzuki, T., Dort, J., Mizunoya, W., and Tatsumi, R.
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Journal Title
Biological Review
Volume: 92
Pages: 1389-1405
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Experiments reveal a novel mechanism to regulate myofiber types and its activation by functional food ingredients.2016
Author(s)
Tatsumi, R., Suzuki, T., Ohya, Y., Do, M-KQ., Ohtsubo, H., Kawaguchi, M., Anderson, J. E., Mizunoya, W., Komiya, Y., Qahar, M., Ojima, K., Sawano, S., Nakamura, M., Furuse, M., Ikeuchi, Y. and Allen, RE.
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Journal Title
Proceedings of Japanese Society for Animal Nutrition and Metabolism（栄養生理研究会報）
Volume: 60
Pages: 69-77
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 各骨格筋由来のサテライト細胞の特徴を検証する2016
Author(s)
鈴木貴弘, 西松伸一郎, 寺田久美子, 片瀬直樹, 濃野勉, 橋本尚弥, 西百合子, 小林謙, 辰巳隆一, 西邑隆徳
Organizer
第四回 若手による骨格筋細胞研究会
Place of Presentation
ウインクあいち 愛知県
Year and Date
2016-11-14 – 2016-11-15
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[Presentation] Satellite cells isolated from soleus muscle may autonomously form slow-twitch fibers via Sema3A signaling.2016
Author(s)
Suzuki, T., Ohya, Y., Nishimatsu, S-I., Terada, K., Katase, N., Ohtsubo, H., Mizunoya, W., Kobayashi, K., Nohono, T., Nishimura, T., and Tatsumi, R.
Organizer
Animal Science Congress 2016 of the Asian-Australian Association of Animal Production Societies (17th AAAP)
Place of Presentation
九州産業大学 福岡県
Year and Date
2016-08-22 – 2016-08-25
Int'l Joint Research
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[Presentation] 各骨格筋に局在するサテライト細胞の部域特異性を検証する2016
Author(s)
鈴木貴弘, 西松伸一郎, 寺田久美子, 片瀬直樹, 濃野勉, 小林謙, 水野谷航, 大澤裕, 砂田芳秀, 辰巳隆一, 西邑隆徳
Organizer
第2回日本筋学会学術集会
Place of Presentation
国立精神・神経医療研究センター 東京都
Year and Date
2016-08-05 – 2016-08-06
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