involvement of microRNA in the pathogenesis of COPD related sarcopenia

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08579
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 橋本 典生 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (00771742)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷端 淳 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (00508426) ; 荒屋 潤 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90468679)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: エクソソーム / 筋収縮 / 筋肥大

Outline of Annual Research Achievements

①筋芽細胞を分化誘導し筋管を形成し、2日間の喫煙抽出液の刺激により筋管萎縮を図り、その後、2日間かけて上清のエクソソームを回収した。同時にControl筋管からもエクソソームを回収し、それらエクソソームを筋管に投与した結果、萎縮した筋管からのエクソソームは、筋管の萎縮を助長することをウエスタンブロットのミオシン重鎖（MHC)発現で確認した。蛍光染色で筋管の短径を測定しても、萎縮した筋管からのエクソソームは、筋管の短径を萎縮することを確認出来た。
②筋収縮を筋管で実現するために、電気刺激を用いる筋管収縮モデルを用いた（眞鍋らの筋収縮モデル）。その電気刺激により筋管が収縮することを確認出来た。
③筋管を10V, 1Hz, 20msの持続刺激で1時間収縮させ、その後に2日間培養した筋管は、ウエスタンブロットにおいてMHCの発現量が増強しており、筋肥大していることが確認出来た。
④次に、筋管を10V, 1Hz, 20msの持続刺激で1時間収縮させて、その後に、2日間かけて筋管からのエクソソームを回収した。回収したエクソソームを別の成熟した筋管に2日間添加した結果、収縮筋管からのエクソソームを添加した筋管のMHCの発現がコントロール筋管からのエクソソームを添加した筋管を比べて増強していることをウエスタンブロットで認め、収縮筋管からのエクソソームが筋肥大を誘導出来ていることが分かった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

筋管を電気刺激で収縮するモデルを確立することが出来た。また、筋収縮した筋管と筋委縮を誘導した筋管からのエクソソームがそれぞれ成熟した筋管の肥大を萎縮を誘導するＩｎ　ｖｉｔｒｏの系が確認出来た。

Strategy for Future Research Activity

筋収縮した筋管と筋委縮を誘導した筋管からのエクソソーム内のＭｉｃｒｏＲＮＡプロファイルを確認する。

Causes of Carryover

ＭｉｃｒｏＲＮＡの解析費用が高価なため、それに助成金をまとめて使用する予定である。