2014 Fiscal Year Annual Research Report
様々な骨格筋収縮パターンを再現する培養細胞系の創製とその応用
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24580147
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
根建 拓 東洋大学, 生命科学部, 教授 (50375200)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川口 英夫 東洋大学, 生命科学部, 教授 (50416921)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 運動 / 代謝 / 免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画は収縮様式依存的な骨格筋生理応答の詳細を解明することを目的とし、我々が開発したC2C12擬似的運動刺激系を用いた解析を進めた。まず、収縮様式の再現についてはシリコンチャンバー上でのC2C12細胞培養において再現性の問題が発生したものの伸展刺激系を用いた研究が可能となった。C2C12擬似的運動刺激系についてこれらの収縮刺激系と伸展刺激系を組み合わせ、軽運動と激運動の比較を行った結果、以下の事象の発見に至った。
まず、軽運動条件下において、糖輸送担体4の細胞膜へのリクルートメントに重要なSortilinタンパク質が運動時間に依存した変化を見せることがはじめて明らかとなった。すなわち、軽運動開始後短期間の間ではSortilinタンパク質の時間依存的な発現上昇が見られ、これが運動依存的なinsulin感受性の上昇および糖取り込みの増大に関与している可能性が考えられた。一方、軽運動が長時間に渡って続くと逆にSortilinタンパク質の発現低下が観察された。この軽運動依存的なSortilin発現低下の生理的意義は未だ明らかではないが、持続運動時における低血糖を防ぐための機構と推察された。さらに我々は、激運動時にのみ「免疫応答を制御する骨格筋分泌タンパク質（運動因子）」の分泌低下が生じることを明らかとし、その分泌低下メカニズムにAMPKが関与していることを明らかにした。これまで運動強度に応答して免疫機能は上昇するあるいは低下するとの報告がなされてきたが、この相反する作用を説明する分子メカニズムは不明のままであった。今後、同定した新規運動因子の詳細な作用を調べることで、運動依存的な免疫変動を制御するための分子基盤を提供することも可能になると考えられる。ここで確立した分泌タンパク質解析に係る技術については、他の複数の論文発表を行う際にも大きく貢献するものであった。
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