チロシンキナーゼFynがオートファジー活性を介してサルコペニアに与える影響の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K19705
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 佐々木 毅志 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (50834446)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: サルコペニア / オートファジー / 骨格筋 / Fyn

Outline of Annual Research Achievements

骨格筋量調節には増殖メカニズムであるmTOR経路、萎縮メカニズムであるユビキチンープロテアソーム経路が関係することが知られているが、オートファジーの関与についての報告はまだ少なく、不明な点も多い。近年、非受容体型チロシンキナーゼの一つであるFynを過剰発現したマウスにおいてサルコペニア様の白筋優位の筋量減少が観察され、オートファジー活性の変化が関与していることが報告された。しかし上記報告は非生理的なモデルであるFyn過剰発現マウスを用いており、Fynがどのような機序でサルコペニアを惹起するかについては不明な点が多かった。本研究計画では、野生型およびFynノックアウトマウスを用いて一次性・二次性サルコペニアモデルを作成し、Fynがサルコペニアを惹起する因子であるかどうか、ならびにオートファジー活性との関連についての理解を深めることを目的としている。

当該年度においては、二次性サルコペニアモデルとして尾部懸垂による後肢非荷重モデルを作成し、後肢骨格筋の筋重量変化、オートファジーフラックス、ユビキチンプロテアソーム活性との関連を調査した。野生型およびFynノックアウトマウスを用いて上記実験を行ない、Fynノックアウトマウスでは野生型と比較して筋量減少が軽度であり、オートファジー活性の低下を免れ、筋萎縮関連遺伝子の発現も上昇していなかった。これらの結果より、Fynがサルコペニアを惹起する因子である事、ならびにオートファジー活性調節が関連している事が考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

野生型マウスを用い、尾部懸垂により後肢非荷重としたマウスモデルでの筋萎縮関連タンパクの解析やオートファジーの調節機構の条件設定／解析をすすめていた中で、Fynのノックアウトマウスが繁殖してきたため、ノックアウトマウスを用いて実験を行ない野生型との比較検討が可能となった。

Strategy for Future Research Activity

Fynのノックアウトマウスを用いた検討をさらに行いFynが筋量減少を惹起するメカニズムの理解を深める。必要に応じて他の二次性サルコペニアモデルを用いた系やタイムコースでの評価も検討する。

Causes of Carryover

当該年度において実験使用予定のノックアウトマウスが死亡するなど、サンプルの確保にやや遅れが出た部分があり、次年度に実験が持ち越しとなったため。
ノックアウトマウスを用いた実験をさらに進める。