Analysis of miRNA turnover in muscle in vivo

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K24293
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Oikawa Satoshi 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 助教 (20844997)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: マイクロRNA / RNA代謝 / 骨格筋 / ノンコーディングRNA / 生物学的半減期

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to determine the metabolic dynamics of miRNAs in skeletal muscle in vivo. Newly synthesized miRNAs, which were labeled with 5-ethynyl uridine and isolated by "Click-Reaction", were analyzed by real-time PCR analysis. The data showed that muscle-enriched miRNAs were metabolized within 72 hours. Furthermore, a rapid reduction of miRNAs were observed in muscle of tamoxifen-inducible miRNAs deficient mice. Taken together, we demonstrated that biological half-life of miRNAs in skeletal muscle in vivo was approximately 10 to 30 hours.

Free Research Field

スポーツ科学、応用健康科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々を含むいくつかの研究グループは，骨格筋のmiRNAが非常に高い安定性を持ち，細胞内で4週間以上も維持されている可能性を示した．しかし，本研究によって骨格筋miRNAの生物学的半減期は30時間程度であることが初めて明らかとなり，生体骨格筋におけるmiRNAは当初期待されたほど安定でないことが示唆された．
miRNAは基本的に細胞内で機能するが，これらの一部は血液中にも存在し骨格筋の状態（サルコペニアなど）を反映するバイオマーカーの候補としても注目されている．本研究成果は，miRNAの骨格筋における機能や、筋の状態を示すバイオマーカーの有用性などに関する研究を進める上で基礎的な知見となる．