スタチンでの横紋筋融解の発症機構及び骨格筋におけるＨＭＧＣｏＡ還元酵素機能の解明

• Project/Area Number: 13J00607
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 大﨑 芳典 筑波大学, 人間総合科学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: HMG-CoA還元酵素 / スタチン / 骨格筋 / 横紋筋融解症 / オートファジー / ライソゾーム / 低分子量G蛋白質 / ライソゾーム蓄積病 / 低分子量Gタンパク質 / アポトーシス / ネクローシス

Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き，骨格筋特異的HMG-CoA還元酵素(HMGCR)ノックアウトマウス(以下mKOマウス)の解析を実施した．
ライソゾーム酵素の一種であるカテプシンD・Lのウエスタンブロットによる成熟度合いの評価ならびにカテプシンDの酵素活性の測定を行ったが，これは対照群と比してmKO群で上昇していた．また，生成後の時間経過に応じて色調の変化する「Timer」蛋白をライソゾームマーカー「Lamp2」と融合させ，in vivoにおいて発現させ，ライソゾームのturn overをマウス前脛骨筋で評価したが，これは特に差を認めず，以上より，mKOマウスにおけるライソゾームの機能はむしろ低下ではなく，亢進しており，前年度の報告で認められたmKOマウスでのオートライソゾームの増加ならびにp62の増加は，オートファジー亢進ならびにアミノ酸の増加によるRagを介したp62の産生亢進によるものと考えられた．
Doxycycline(Dox) inducible Acta1-Cre Tgマウスとの交配で作成したmKOマウス(以降dKOマウスと呼称)を用いて，筋障害のタイムコースの評価を行ったところ，DoxによるHMGCR遺伝子のKO後18-21日目にて全てのマウスで筋障害の発生が確認できた．そして，筋障害の発生する直前の検体を解析したところ，通常のmKOマウスと同様にdKOマウスにおいても，骨格筋でのオートファジー異常とfree-Choの増加が同様に認められた．
骨格筋中の増加した遊離コレステロールを除去するためにLDL受容体(LDLR)の全身KOマウスとdKOマウスをかけあわせ，LDLRおよびHMGCRのダブルKOマウスを作成した．しかし，このダブルKOマウスにおいても通常のmKOマウスやdKOマウスと同様に骨格筋中の遊離コレステロールの減少を認めず，骨格筋へのコレステロールのLDLR以外を介した外因性の取り込みや細胞内部での輸送・消費経路に障害があることが推測された．

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Skeletal muscle-specific HMG-CoA reductase knockout mice exhibit rhabdomyolysis: A model for statin-induced myopathy. (2015)
  • Author(s): Osaki Y, Nakagawa Y, Miyahara S, Iwasaki H, Ishii A, Matsuzaka T, Kobayashi K, Yatoh S, Takahashi A, Yahagi N, Suzuki H, Sone H, Ohashi K, Ishibashi S, Yamada N, Shimano H
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 466(3) Issue: 3 Pages: 536-540
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.09.065
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research