骨格筋におけるコレステロール不足がなぜ横紋筋融解症と突然死を引き起こしたのか？

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26560391
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 中川 嘉 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 准教授 (80361351)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 横紋筋融解症

Outline of Annual Research Achievements

骨格筋特異的にHMGCRをノックアウトしたマウスでは筋肉における細胞死が生じた。このマウスでは細胞内でのコレステロール合成ができないため、細胞内コレステロールの欠乏が原因ではないかと推察している。その際、オスのマウスに限り、早期に死亡した。そのため、細胞死のメカニズムを明らかにし、死亡の原因を明らかにすることを目的に解析を行っている。
このマウスではHMGCRの欠損によりコレステロール合成経路のメバロン酸より下流の代謝産物が減少している。メバロン酸下流の代謝産物であるイソプレノイドを用いたプレニル化によって機能調節を受けるsmall G蛋白の中でもRabの一群がオートファジーに関わることが報告されており，特にRab5やRab7等が挙げられる。このマウスではプレニル化不全によるRab7の機能障害が生じ、オートライソゾームの形成に異常が生じていた。
突然死について、コレステロールはステロイド系ホルモンの原料となることからホルモン合成への影響を、現在、検討している段階にある。

Current Status of Research Progress

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

Reason

コレステロール不足による横紋筋融解症発症のメカニズムについては解明されつつある。その成果を現在まとめている。そのメカニズムの中からさらに突然死に関連する候補となり得るものが特定されつつある。

Strategy for Future Research Activity

現在使用している骨格筋特異的HMGCRノックアウトマウスは胎児期にも発現が欠損している。現在までに得られている結果が、胎児期からの影響も否定できないこと、また、筋肉には再生細胞、細胞死が混在していることなど解析をする上で問題となっている。そこで、新たに時期特異的、骨格筋特異的にノックアウトできるマウスを開発した。それにより、多くの問題点が解決でき、研究が推進されるはずである。