Establishment of biomarkers for skeletal muscle regeneration process and examination of its clinical efficacy

2022 Fiscal Year Annual Research 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, 博士研究員 (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: 筋再生因子

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廃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、今回筋芽細胞増殖作用を応用し、筋再生を予測するバイオマーカーの開発をめざした。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。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廃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検筋を用いて病理学的、生化学的、分子生物学的に手法にてTRPV1のバイオマーカーをとしての有用性を検討した。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した。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。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)を実施した。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った。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した。