骨格筋萎縮における細胞外基質の役割ー3次元細胞培養と廃用筋萎縮動物での検討

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18500538
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 小池 晃彦 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 助教授 (90262906)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 葛谷 雅文 名古屋大学, 医学部, 助教授 (10283441) ; 押田 芳治 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (10169295)
• Keywords: 骨格筋 / マトリックスメタロプロテアーゼ / 筋萎縮 / 細胞外基質

Research Abstract

(1)骨格筋培養細胞(C2C12細胞>から培養液中へ分泌されるMMPをザイモグラムで解析すると、細胞が接触する細胞外基質(フィブリノーゲン、コラーゲンI、コラーゲンIV)の違いにより発現量が異なっていることが明らかになった。また、細胞を3次元コラーゲン中におくと、MMP2の活性化とともにより高分子のゼラチナーゼ活性をもつプロテアーゼの発現を観察している。さらに、筋芽細胞から筋管細胞への分化に対するMMPの影響や細胞外基質の役割の解析を行うとともに、加齢に伴う骨格筋機能変化に対して影響を与える可能性のあるアンジオテンシンIIやビタミンDのMMP発現および活性化に対する効果を検討した。(2)動物モデルとしては、ラット後肢の坐骨神経切断を行い萎縮筋として解析した。平成18年は糖代謝および筋萎縮に関わるシグナルの解析をin vivoでの糖取り込みとAKTを中心としたインスリンシグナル系に関し行い、第61回日本体力医学会大会で報告した。また、筋肥大や筋機能の改善を目的としたモデルとして、トレッドミルによる運動負荷および抗加齢モデルでもあるカロリー制限(3ヶ月間)を行い、運動および栄養の観点から骨格筋への影響を解析中である。運動負荷およびカロリー制限は体重および睾丸周囲脂肪量の減少を独立して引き起こした。すでに骨格筋のみでなく、肝臓、脂肪、脳のサンプルを摘出済みであり、筋萎縮・肥大に関わる細胞内シグナルを蛋白・mRNAに関し解析中である。MMPの生化学的および免疫組織学的解析をそれぞれのモデルでの摘出筋などで今後進めていく。