骨格筋再生過程のバイオマーカーの確立とその臨床的有効性の検討

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09807
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 村田 顕也 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (90264853)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊東 秀文 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (20250061) ; 檜皮谷 泰寛 和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (40405452) ; 森 めぐみ 和歌山県立医科大学, その他部局等, 助教 (60590437) ; 廣西 昌也 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (80316116)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 骨格筋再生

Outline of Annual Research Achievements

骨格筋再生の促進は、筋疾患の治療や高齢者の　用性筋萎縮を予防する観点からも重要である。これまで、私たちは、カルパインや、ウロキナーゼが骨格筋再生において重要な働きをなすことを報告してきた。本研究では、Transient receptor potential(TRP)チャンネルファミリーの一つでるTRPV1に注目した。
TRPV1は、痛み刺激など感覚刺激の伝達に関係すると言われているが、今回筋芽細胞　殖作用を応用し、筋再生を予測するバイオマーカーの開発をめざしている。さらに筋萎縮を予防するリハビリ訓練法を確立し、高齢化社会での問題となるサルコペニアの予防に寄与したい。本研究の目的は、骨格筋再生のバイオマーカーを探索し筋疾患や　用による筋萎縮を予防し、筋再生を促す治療法を確立することにある。申請者らは、Transient receptor potential(TRP)チャンネルファミリーのひとつのTRPV1に注目し、各種筋疾患や筋損傷モデルマウスの生　筋を用いて病理学的 生化学的 分子生物学的に手法にてバイオマーカーをとしての有用性を検討する。そして、筋萎縮モデルにTPPV1アゴニストを投与し、筋萎縮予防効果を検討する。事前実験にてTRPV1が骨格筋内に発現することを確認している。動物は、実験施設で飼育管理されている。組織化学的検討(共焦点レーザー顕微鏡の検討)生化学的検討(筋のWestern blotや酵素活性測定)、分子生物学的検討(TRPV1やカプサイシンなどのメッセンジャーRNAレベルでの検討)に必要な設備や技術はすでに確立できている。また、高齢者の運動能力改善を目的に下肢筋萎縮を予防する等尺運動プログラムを考案し、TRPV1をバイオマーカーとして訓練を行う。さらにゲーム倫理を用い、楽しみながら遂行できる体操運動プログラム開発を行う。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

デキセメタゾンを経口投与したステロイドミオパチーモデル、後脚をギブス固定した廃用性筋モデルを作製する。筋障害部にカプサイシンを投与し、筋力回復過程での運動量、運動負荷時の持久力を臨床評　後下肢筋萎縮の程度を病理学的 生化学的 分子生物学的に解析し、その関連性を検討している。体重支持指0.4前後(通常歩行可能な程度)の健常高齢者を　対象に下肢等尺運動の筋力　強プログラムを作成し、訓練を施行する。下肢筋力は等尺性筋力評が可能な機器を用いて定量的に計測し、筋萎縮の評価は各種画像に加えELISA法により検討し、血清中のTRPV1,カプサイシンをELISA法で定量的に測定し筋力の推移と比較検討する。

Strategy for Future Research Activity

現在、骨格筋培養にてTRPV1を投与して、筋芽細胞から筋管細胞への分化を検討中だが、培養の条件がうまく見つからなかったが、やっとその方法が樹立でき、研究を推進している。

Causes of Carryover

コロナ禍の影響で海外への学会参加ができず、十分な研究が遂行できなかった。その後遠隔システムを用いて情報交換が可能となり、不足実験を行っている。