2014 Fiscal Year Annual Research Report
筋サテライト細胞の増殖・分化機構とその破綻によるサルコペニア発症の分子機序の解明
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24700706
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| Research Institution | St. Marianna University School of Medicine |
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Principal Investigator |
黒坂 光寿 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (40553970)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 筋サテライト細胞 / 筋再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度、我々は、骨格筋幹細胞である筋衛星（サテライト）細胞および筋分化させた細胞から、サルコペニア発症に関わる生理活性物質（interleukin(IL)-6など）が非選択性陽イオンチャネルであるTRPV1を活性化することによって分泌されることをin vitroで明らかにした。本年度は、TRPV1の活性化が筋サテライト細胞の諸機能に及ぼす影響とその機序、さらに、筋損傷・再生モデルを用いて、筋再生時におけるTRPV1の役割をin vivoレベルで明らかにすることを目的とした。
10週齢のC57BL/6J系雄性マウスの両脚下肢骨格筋より、筋サテライト細胞を単離した。増殖あるいは分化培地中で培養した細胞を、TRPV1のアゴニストであるCapsaicin(CAP)で24および48時間処置［0（CON）、1、10μM］した。遺伝子発現量は、QRT-PCR法、タンパク質の局在と発現量は、免疫蛍光染色法およびウェスタンブロット法によって評価し、遺伝子発現の抑制は、siRNAの導入によって行った。また、前脛骨筋に筋損傷を誘発するcardiotoxinを直接投与し、損傷後5日目までCAPもしくはPBSを連続して投与した。全てのマウスから前頸骨筋を摘出し、面積、核数および筋サテライト細胞数を評価した。in vitroにおいて、CAPが筋サテライト細胞の分化マーカーや筋サテライト細胞の融合に重要であるIL-4の遺伝子発現を有意に増加させた。また、TRPV1の抑制が筋サテライト細胞の融合を阻害するが、外因性のIL-4を添加することによって融合が回復した。in vivoにおいて、再生筋では、中心核を持つ細胞の面積および融合している核数がCAP刺激によって有意に増加した。しかしながら、CAP刺激は筋サテライト細胞数に影響を及ぼさなかった。
これらの結果より、TRPV1の活性化は、IL-4の分泌を引き起こし、筋サテライト細胞の分化・融合および筋再生を促進する可能性が示唆された。
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