Mechanism for effects of of ketone diet feeding on changes in skeletal muscles induced by excercise

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K11433
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 掛橋 千彰 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 研究技術員 (80535683)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 舩橋 利也 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (70229102) ; 萩原 裕子 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (90468207)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: Sema3a / 遅筋 / 速筋 / ケトン / Floxマウス / AAV / Cre

Outline of Annual Research Achievements

ケトン餌による骨格筋の遅筋化にSama3aが関与しているのかを明らかにすることを目的として、Sema3a floxマウスとACTA1 -Creマウスを掛け合わせて、骨格筋特異的にタモキシフェンでSama3aがknockoutされるマウスを作成することを試みた。しかし、Sama3aがknockoutされた筋繊維とそうでないものが混在する、つまり、キメラのほうが解析に有利と考え、AAVでCreを発現させることにした。こうすることによりAAVを発現した筋繊維ではSema3aがknockoutされ、発現していない筋繊維ではSama3aが機能している。したがって本年度は、１）骨格筋に発現するAAVベクターの探索、２）筋繊維タイプの解析、３）Sema3a floxマウスの導入、を行った。その結果、１）MyoAAV2A-.CMV.HI.eGFP-Cre.WPRE.SV40の作成、２）前脛骨筋（Tibialis anterior: TA）、長趾伸筋（Extensor digitorum longus: EDL），腓腹筋（Gastrocnemius: GC），ヒラメ筋（Soleus: SOL）を摘出する方法を確立し、Type Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb、Ⅱx、laminin、Sema3aの３重蛍光免疫染色の最適化、３）Sema3a floxマウスの導入、を行った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ケトン餌による遅筋化にSema3aが関わるのか、の解析のためのツールは全て整い、現在、遅筋化について解析を進めているので、全行程の25%程度は消化していると考えられるため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、Sema3Aのfloxマウスの腓腹筋にMyoAAV2A-.CMV.HI.eGFP-Cre.WPRE.SV40を発現させ、ケトン餌で飼育の前脛骨筋、長趾伸筋）ヒラメ筋の遅筋化を、Type Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb、Ⅱx、の各筋繊維タイプの変化とSema3aの関係を解析する。

Causes of Carryover

消耗品などの節約に心がけ、また、コロナの影響で対面形式とせず学会にon lineで参加したため旅費として費用がかからなかった。今後は、実際に筋特異的に発現するAAVを構築し、Sema3a-floxマウスをケトン餌で飼育し、遅筋化に対する筋細胞特異的Cre発現が及ぼす影響について解析するのに多少予算が必要なので、それに充填する。