2021 Fiscal Year Research-status Report
カルシトニン遺伝子関連ペプチドを用いたサルコペニア予防法開発のための基礎的研究
| Project/Area Number |
19K11379
|
|---|
| Research Institution | Kansai University of Welfare Sciences |
|---|
Principal Investigator |
森 禎章 関西福祉科学大学, 保健医療学部, 教授 (70268192)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山路 純子 (田代純子) 関西福祉科学大学, 健康福祉学部, 教授 (40340559)
廣島 玲子 関西福祉科学大学, 保健医療学部, 准教授 (40404777)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | ミオシン重鎖タイプI / CGRP / cAMP / PKA / CREB |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、運動神経を含む末梢神経終末から放出され、骨格筋細胞に受容体が発現することが確認されているカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)に着目し、骨格筋細胞へと分化させたC2C12細胞を用いて、CGRPのみならずβ刺激剤(イソプロテレノール)、アデニル酸シクラーゼ活性化剤(フォルスコリン)等の細胞内cAMP産生量を増加させる薬物を投与し、ミオシン重鎖タイプI(MyHC I)およびIL-6 mRNA発現量の変化をリアルタイム定量PCR法により観察した。これらの薬物の投与により細胞内cAMP産生量を増加させることで、MyHC IのmRNA発現量は有意に増加するが、IL-6のmRNA発現量は殆ど変化しない事が明らかとなった。また、フォルスコリンとPKA(protein kinase A)阻害剤を同時投与すると、フォルスコリンの単独投与に比べMyHC I mRNA発現量の増加が有意に抑制されることから、細胞内でのcAMP濃度上昇によりIL-6非依存的にMyHC I mRNA発現量が増加するが、この過程の一部にはPKA活性化を介したタンパクリン酸化過程が関与している事を明らかにした。本年度の検討においてはPKA以外のcAMP依存性因子の関与を検討するため、CREB(cAMP-responsive element binding protein)を活性化する経路がMyHC I mRNA発現量の増加に関与しているかを検討した。CREB阻害剤(665-15)の投与において、低濃度ではMyHC I mRNA発現量が変化しないものの、高濃度ではむしろMyHC I mRNA発現量の増加が観察された。したがって、C2C12細胞において細胞内cAMP濃度上昇によりCREBが活性化した状態では、MyHC I mRNAの発現を抑制する何らかのメカニズムの存在が示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度における研究の到達目標は、C2C12細胞においてカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)やβ刺激剤投与による細胞内cAMP産生量の増加が、PKA(protein kinase A)活性化以外の経路を介してミオシン重鎖タイプI(MyHC I) mRNA発現量を増加させるかを検討することであった。細胞内でのcAMP産生量増加により活性化されるPKA以外の細胞内情報伝達経路については、cAMPが直接転写因子であるCREB(cAMP-responsive element binding protein)を活性化する経路、あるいはEPAC(exchange protein directly activated by cAMP)の活性化を介する経路が想定される。本年度はこれらすべての経路について検討を加える予定であったが、新型コロナウィルス感染症対策等に伴う業務量増加による研究時間の減少が継続したため、CREBの活性化を介した経路を検討するのみに留まった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度の検討において、CREB阻害剤(665-15)の投与により低濃度ではMyHC I mRNA発現量が観察されないものの、高濃度ではMyHC I mRNA発現量の増加が観察されたことから、C2C12細胞におけるMyHC I mRNA発現量増加の少なくとも一部にはcAMP-CREB系を介した細胞内情報伝達経路が抑制的に関与している事が明らかになった。したがって、次年度はCREB活性化を介した経路がどのような因子に関与してMyHC I mRNA 発現を抑制しているのかを検討するとともに、細胞内cAMP産生量の増加がCREB以外のcAMP依存性細胞内情報伝達機構を介してMyHC I mRNAの発現に関与しているかについても検討する。具体的には、細胞内でのcAMP産生量増加により直接活性化されるEPAC(exchange protein directly activated by cAMP)の活性化を介する経路がMyHC I mRNA発現量の増加に関与しているかについて、活性化剤ならびに阻害剤を用いて検討を加える。
|
| Causes of Carryover |
本研究の到達目標は、C2C12細胞においてカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)投与等により細胞内cAMP産生量の増加が、どのような経路を介してミオシン重鎖タイプI(MyHC I) mRNA発現量を増加させるかを検討することである。しかしながら、本年度は新型コロナウィルス感染症対策に伴う業務量増加が継続したことにより研究時間が制限されたため、CREB(cAMP-responsive element binding protein)を介した経路を一部検討するのみに留まった。このため、予定していた研究計画を遂行できず次年度使用額が生じた。したがって、次年度の使用計画として、本年度の遂行が叶わなかったCREB活性化を介した経路がどのような因子を介してMyHC I mRNA 発現を抑制しているのかを検討し、さらに細胞内cAMP産生量増加によるMyHC I mRNA発現量増加にCREB以外のPKA非依存性のcAMP依存性細胞内情報伝達機構が関わっているかについての検討を加える。これらの研究計画を遂行するために、追加の研究機器、培養細胞、試薬等の購入を行う。
|
Research Products
(3 results)
