2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
25292164
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
辰巳 隆一 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40250493)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水野谷 航 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (20404056)
古瀬 充宏 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30209176)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 筋線維型 / 食肉生産 / 筋幹細胞 / Sema3A / 食品機能性 / 細胞外リガンド / 受容体アゴニスト / 筋管 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
分化初期の衛星細胞が合成・分泌するsemaphorin 3A (Sema3A)が筋細胞特異的転写制御因子myogenin依存的に筋線維型を制御する細胞外リガンドであることを検証するため、H26年度は衛星細胞特異的Sema3Aノックアウトマウス（Sema3A-cKO）を用いたIN VIVO実験の準備を進めた。先ず、Sema3A-cKO マウスの作出に関しては、Pax7CreERT2マウスとSema3ALoxPマウスの交配により生まれる仔マウスからジェノタイピングによりCreERT2およびLoxP配列がホモ挿入された個体を選別し、これらをさらに複数回交配することにより目的のPax7CreERT2-Sema3Aflox雄マウスを得た。次に、ERT2の合成リガンドであるタモキシフェンの腹腔内投与量および処理期間を至適化するなどし、タモキシフェン投与により衛星細胞特異的にSema3A遺伝子をノックアウトすることに成功した。さらには対照区の設定に関しては、当初予定していたタモキシフェン非投与マウスではなく、Pax7CreERT2マウスおよびSema3ALoxPマウスにタモキシフェンを投与する実験区が適当であると結論した。以上の成果により、Sema3A-cKOマウスを用いたIN VIVO実験、即ち、筋損傷・再生に伴う筋線維型の表現型解析を実施する準備は全て整った（H27年度に実施予定）。予備実験を既に開始し、遅筋型ミオシン重鎖の発現低下および速筋型ミオシン重鎖の代替的発現増加などの予想通りの結果を得ている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上述の通り、H26年度に予定していたSema3A-cKOの作出および実験条件の至適化など、研究計画は概ね順調に進行している。初年度の細胞培養系での実験結果を生体内で検証する極めて重要な実験系であり、その成果のインパクトは学術的にも極めて大きい。Sema3Aが遅筋型筋線維の形成を誘導する初期決定因子であり、その細胞内シグナリングには筋特異的制御因子myogeninとその共役調節因子MEF2DとHDAC7が関与することが証明出来ると期待される。これらの知見は、分化初期の衛星細胞が合成・分泌するSema3Aリガンドによって筋管（将来、筋線維へと成熟する）の線維型が自律的に決定されることを示しており、これまでの運動刺激説やPPARdelta/PGC1alpha転写制御説と本質的に異なる新規の制御機構であると期待される。IN VIVO実験での直接証明を待って、本研究成果を著名な学術雑誌に投稿する予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
in vitroの実験結果の生理学的重要性を直接証明するため、衛星細胞特異的Sema3Aコンディショナルノックアウトマウス（Sema3A-cKOマウス）を用いたin vivo実験を実施する予定である。マウスの作出は既に成功したので、４月下旬から実験を開始すべく準備を進めている。Sema3A-cKOマウスの後肢下腿部筋を物理的あるいは化学的に損傷させ筋再生を誘導する実験をデザインしており、この場合、衛星細胞からSema3Aが合成・分泌されないため遅筋型筋線維が形成されず、筋線維型組成（遅筋・速筋型筋線維の組成比）が元の状態に復帰しないと予想している。極めて重要かつインパクトのある実験結果になると期待している。実験の再現性も含めて確実に
実施する所存である。
|
-
[Journal Article] Implication of anti-inflammatory macrophages in regenerative moto-neuritogenesis: promotion of myoblast migration and neural chemorepellent semaphorin 3A expression in injured muscle.2014
Author(s)
Sakaguchi, S.,* Shono, J.-I.,* Suzuki, T.,* Sawano, S., Anderson, J. E. Do, M.-K. Q., Mizunoya, W., Sato, Y., Nakamura, M., Furuse, M., Yamada, K., Ikeuchi, Y., and Tatsumi, R. * equal contributors
-
Journal Title
International Journal of Biochemistry and Cell Biology
Volume: 54
Pages: 272-285
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Supplementary immunocytochemistry of hepatocyte growth factor production in activated macrophages early in muscle regeneration.2014
Author(s)
Sawano, S., Suzuki, T., Do, M.-K. Q., Ohtsubo, H., Mizunoya, W., Ikeuchi, Y., and Tatsumi, R.
-
Journal Title
Animal Science Journal
Volume: 85
Pages: 994-1000
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Anti-inflammatory macrophages implicate in regenerative moto-neuritogenesis, by promoting myoblast migration and Sema3A expression.2014
Author(s)
Sakaguchi, S.,* Shono, J.,* Suzuki, T.,* Sawano, S., Anderson, J.E., Do, M.-K.Q., Ohtsubo, H., Mizunoya, W., Nakamura, M., Furuse, M., Ikeuchi, Y., and Tatsumi, R. (*equal contributors)
Organizer
Animal Science Congress 2014 of the Asian-Australian Association of Animal Production Societies (AAAP)
Place of Presentation
Universitas Gadjah Mada, Indonesia
Year and Date
2014-11-10 – 2014-11-14
-
[Presentation] Functional interaction between Sema3A and Pax7 in proliferation and differentiation of myoblasts.2014
Author(s)
Mulan, Nakamura, M., Suzuki, T., Mizunoya, W., Ojima, K., Tatsumi, R. and Ikeuchi, Y.
Organizer
International Symposium on Agriculture, Forestry, Environment and Life Sciences in Asia, 2014 (AFELiSA'14)
Place of Presentation
Ladena Condominium, Korea
Year and Date
2014-10-28 – 2014-10-31
-
-
[Presentation] M2 macrophages may implicate in regenerative moto-neuritogenesis, by promoting myoblast migration and Sema3A expression.2014
Author(s)
Tatsumi, R.,* Sakaguchi, S.,* Shono, J.,* Suzuki, T.,* Sawano, S., Anderson, J.E., Do, M.-K.Q., Ohtsubo, H., Mizunoya, W., Nakamura, M., Furuse, M., and Ikeuchi, Y. (*equal contributors)
Organizer
2014 FASEB Science Research Conference on “Skeletal Muscle Satellite and Stem Cells”
Place of Presentation
Steamboat Springs, CO, USA
Year and Date
2014-07-20 – 2014-07-25
-
[Presentation] APOBEC2 deficiency up-regulates myoblast differentiation.2014
Author(s)
Ohtsubo, H., Sato, Y., Suzuki, T., Mizunoya, W., Nakamura, M., Tatsumi, R., and Ikeuchi, Y.
Organizer
2014 FASEB Science Research Conference on “Skeletal Muscle Satellite and Stem Cells”
Place of Presentation
Steamboat Springs, CO, USA
Year and Date
2014-07-20 – 2014-07-25
-
[Presentation] Sema3A secreted from satellite cells promotes slow-twitch fiber generation.2014
Author(s)
Suzuki, T., Ohya, Y., Ojima, K., Mizunoya, W., Sawano, S., Ohtsubo, H., Nishimatsu, S., Anderson, J. E., Do, M.-K. Q., Nakamura, M., Furuse, M., Ikeuchi, Y., Nohno, T., and Tatsumi, R.
Organizer
2014 FASEB Science Research Conference on “Skeletal Muscle Satellite and Stem Cells”
Place of Presentation
Steamboat Springs, CO, USA
Year and Date
2014-07-20 – 2014-07-25
-
-
-
-
