2017 Fiscal Year Annual Research Report
ホルモンと糖鎖から迫る骨格筋組織の質的・量的制御のメカニズム
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17H03934
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
保坂 善真 鳥取大学, 農学部, 教授 (00337023)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
割田 克彦 鳥取大学, 農学部, 准教授 (40452669)
樋口 雅司 鳥取大学, 農学部, 講師 (70614791)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 骨格筋組織 / コンドロイチン硫酸 / エストロゲン / 筋芽細胞 / 脂肪細胞 / 線維芽細胞 / 発達と再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動器、すなわち骨や骨格筋を構成する細胞の分化や再生と糖鎖発現との関連については、以前から論議されてきた。骨とならんで骨格筋でも、骨格筋組織構成細胞（筋芽細胞、脂肪細胞、線維芽細胞）が女性ホルモンの一種エストロゲンによる制御を受けてコンドロイチン硫酸（CS）の産生が誘導され、骨格筋組織の持続的な発達や恒常性の維持を担う可能性が指摘されている。しかし、その機構の詳細については不明点が多く残ったままである。これらの点を解明すべく研究初年度はおもに以下の研究を行った。
１)加齢によるエストロゲン、CS、骨格筋組織の動態の把握を試みた。血中および骨格筋組織中では、加齢にともなうE2濃度の減少を確認した。骨格筋組織中のCS量、エストロゲン受容体(Ers1, Ers2)、CS合成に必要な酵素群（Xylt1、Chst11、Chst15）および骨格筋組織の加齢による動態の解析を現在進めている。
２)E2刺激した骨格筋組織構成細胞でのCS産生能の解析を行った。筋芽細胞C2C12、脂肪前駆細胞3T3-L1および線維芽細胞NIH3T3におけるエストロゲン受容体の発現を比較した。検索した細胞種でのエストロゲン受容体の発現を確認したが、その発現量は細胞種により異なった。次に、これらの細胞に0.1～1,000nMのエストラジオール（E2）を曝露し、エストロゲン受容体および酵素群（Esr1、Esr2、Xylt1、Chst11、Chst15）の各遺伝子発現について相対定量解析を行った。いずれの細胞株でもXylt1、Chst11の発現は検出されず、Esr1、Esr2、Chst15ではE2濃度依存的な変化は観察されなかった。以上の結果から分化前の筋芽細胞や脂肪前駆細胞および線維芽細胞はエストロゲンの影響を受けにくい可能性があると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
血清および筋組織でのE2量の加齢性変動を把握するとともに、E2刺激によるCS合成能の解析を培養細胞レベルで行い、分化前の細胞での動態を解明するという目的が達成できたため。今後は分化誘導後の細胞での解析を行い、分化前のそれと比較するとともに、組織の解析も逐次進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
分化誘導された筋芽細胞や脂肪前駆細胞は、分化前とは異なる反応性を示す可能性が考えられることから、分化誘導後の各細胞株を用いてE2刺激を行い、ターゲットとしている遺伝子発現の変化を解析する。また、組織中のCS量、エストロゲン受容体、CS合成に必要な酵素群および組織の形態学的な解析を引き続き進める。さらには、エストロゲン受容体の遺伝子改変動物または細胞を用いて、E2とCSを介する、骨格筋組織の発達・再生過程の解明を進める。
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