血糖調節や健康の維持・増進における時計遺伝子の働きと臓器連関

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K11660
• Research Institution: Matsumoto University
• Principal Investigator: 山田 一哉 松本大学, 大学院 健康科学研究科, 教授 (20263238)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: SHARPファミリー / 遺伝子発現 / 筋管細胞 / Forskolin / cAMP

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、C2C12筋管細胞において、SHARPファミリー遺伝子の発現がどのように制御されているのかについて検討した。
はじめに、cAMPシグナル系のシグナル伝達分子の1つであるアデニル酸シクラーゼの活性化剤であるForskolilnでC2C12筋管細胞を処理した。その結果、様々な濃度のForskolin で処理したところ、1, 2 時間でSHARP-1 mRNA 量に変動はみられなかったが、SHARP-2 mRNA 量は両時間帯で濃度依存的変化が認められた。筋肉でcAMPシグナル系による発現上昇が報告されているPGC-1α mRNA量は、2時間でのみ濃度依存的発現上昇がみられた。次に、50 uM Forskolin 処理による経時的変化を検討したところ、SHARP-1 mRNA 量には変動がみられなかったが、SHARP-2 mRNA 量は処理後30分と早期に上昇が見られ、1時間でピークに達し、3時間まで維持された。一方、PGC-1α mRNA量は、2-3時間で発現上昇が見られた。したがって、C2C12筋管細胞では、Forskolin処理により、SHARP-2 mRNA 量のみが上昇すること、および、この上昇は、PGC-1α mRNA量の上昇に先行していることが明らかになった。
次に、これらの発現調節が実際にアデニル酸シクラーゼの反応産物である cAMP によるものかどうかを検討するために、C2C12筋管細胞を8-Br-cAMPで処理した。その結果、Forskolin の場合と同様、C2C12筋管細胞では、8-Br-cAMP処理により、SHARP-2 mRNA 量のみが上昇すること、および、この上昇は、PGC-1α mRNA量の上昇に先行していることが明らかになった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、大学が２ヶ月間ロックアウトされ、学生が登校できなくなった。ちょうどロックアウトされた期間は、学部生に実験技術を教える時期と重なったため、研究の立ち上がりが遅くなってしまった、加えて、院生２名が修了したが、新しく院生が入学しなかったため、どうしても実験技術が確立した人手が不足してしまった。

Strategy for Future Research Activity

今後は、前年度の脂肪細胞での解析をさらに深めるとともに、筋管細胞での遺伝子発現制御のメカニズムの解明に取り組む。また、どうしても実験技術が確立した人手が足りないため、動物実験については見送り、培養細胞における研究の深化に集中する予定である。

Causes of Carryover

2022年1月26日から3月6日まで長野県で発令されていた「まん延防止等重点措置法」により、研究活動が制限されていたため、2022年度に予算が持ち越され、2022年度も新型コロナ感染症の拡大により、研究活動が一部制限されたためである。