2023 Fiscal Year Research-status Report

筋萎縮回復過程における筋衛星細胞の融合・取り込み条件の検索

Research Project

Project/Area Number	22K11351
Research Institution	Nagoya Gakuin University
Principal Investigator	伊東佑太名古屋学院大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30454383)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	縣信秀常葉大学, 保健医療学部, 准教授 (00549313) 清島大資東海大学, 医学部, 講師 (80756370)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	筋衛星細胞 / 筋萎縮回復 / 筋力トレーニング / マウス
Outline of Annual Research Achievements	筋萎縮の回復を促すために筋力トレーニングが行われる。しかしその効果のメカニズムのすべてが明らかになってはいない。これまでに我々は尾部懸垂によって廃用性筋萎縮を生じたマウスに筋力トレーニングを行うと、筋萎縮回復が促進し、このときに筋線維の核数が大幅に増加することを明らかにしてきた。またこの筋線維核の増加には筋衛星細胞の筋線維への取り込みの関与していることを、後天的に筋衛星細胞を蛍光標識した遺伝子組換えマウスを用いた検証で明らかにしてきた。しかし、これまで用いてきた遺伝子組み換えマウスでは、Tamoxifen投与により筋衛星細胞の増殖に制限がかかることが近年明らかになってきた。本研究はこの点を克服した別の遺伝子組換えマウスを用いて、ヒトを含めた生体で筋衛星細胞-筋線維に生じる現象をより正確に捉え、筋線維の筋衛星細胞の取り込みがどのようなメカニズムで生じるのかを明らかにすることを目的とする。 2022年度には、上述した新たなマウス、B6.129X1-Gt(ROSA)26Sortm1(EYFP)/J;Pax7tm2.1(cre/ERT2)Gaka/Jを導入し、順化、繁殖をはかった。また、これらのマウスにTamoxifenを投与後、筋衛星細胞を単離し、初代培養することで、以前問題となった筋衛星細胞の増殖性に制限がないか確認を行った。単離した筋衛星細胞の増殖性に問題がないことが確認でき、これらのマウスの系統維持体制を整えた。2023年度にはこれらのマウスに、尾部懸垂による廃用性筋萎縮を誘発後、筋力トレーニングによって筋萎縮からの回復を促進させた筋サンプルの解析を行った。その結果、筋衛星細胞に由来する蛍光タンパクが筋線維内に多数観察された。この筋線維は核を細胞膜に近接して持ち、新生したいわゆる中心核線維とは異なる形態を示した。すなわち既存筋線維へと筋衛星細胞由来の細胞が融合したところを組織学的に捉えたと考える。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 目的の現象を組織学的に捉えるまでに至ったため。
Strategy for Future Research Activity	マウスの系統を維持しつつ、明らかになった筋衛星細胞由来の細胞の融合条件で実験を行い、生化学的な解析を基にメカニズムを探っていく。
Causes of Carryover	キャンペーン価格等を利用し一部の消耗品が安価に調達できたために次年度使用額が生じた。しかし為替変動のため抗体・試薬等の消耗品の高騰が続いているため、次年度使用額はその高騰分に充当する予定である。