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運動による骨格筋幹細胞機能の活性化に関わる分子基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 15J00411
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied health science (B)
Research InstitutionNagasaki University (2016)
University of Tsukuba (2015)

Principal Investigator

藤巻 慎  長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsサテライト細胞 / 除負荷 / Notchシグナル / Pax7 / Myf5 / MyoD / Wntシグナル
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、マウスの後肢懸垂モデルを用い、除負荷によるサテライト細胞の機能変化を、サテライト細胞の運命決定を制御するNotchシグナルに着目して検討した。
C57BL6/jマウスを尾部から吊るし、後肢を接地できないようにして1週間飼育した。その結果、マウスの下肢筋重量が有意に減少し、後肢懸垂によって筋萎縮が誘導されたことを確認した。後肢懸垂(HS)群と通常飼育(Cont)群のマウスの長趾伸筋から単一筋筋線維を単離し、サテライト細胞のマーカー遺伝子であるPax7の抗体を用いて免疫染色することで筋線維あたりのサテライト細胞数を定量した。その結果、HS群はCont群と比較して、サテライト細胞数が減少していることが明らかとなった。続いて、HS群とCont群の双方の後肢筋を全て摘出し、フローサイトメーターによってサテライト細胞を分取した。その後、RNAを抽出し、定量PCRによってNotchシグナル関連遺伝子の発現量を定量したところ、HS群から採取したサテライト細胞はCont群と比較して低値を示した。これらのことから、除負荷によるサテライト細胞の減少はNotchシグナルの不活性化に起因する可能性が示唆された。さらに両群から単離した単一筋線維を培養し、Pax7とサテライト細胞活性化のマーカーであるMyoDの抗体を用いて免疫染色することでサテライト細胞の活性化および増殖能力を評価したところ、除負荷を経験したサテライト細胞は活性化が遅延し、増殖能力が低下することが示唆された。
以上の結果から、除負荷によってサテライト細胞の性質が変化し、活性化や増殖といった機能が低下することが明らかとなった。本研究成果は、これまでのサテライト細胞研究では明らかになっていない新規の知見であり、本研究は分野の発展に寄与する有意義な研究である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Treadmill running induces satellite cell activation in diabetic mice2016

    • Author(s)
      Fujimaki S, Wakabayashi T, Asashima M, Takemasa T, Kuwabara T
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 8 Pages: 6

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2016.07.004

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nrf2 deficiency does not affect denervation-induced alterations in mitochondrial fission and fusion proteins in skeletal muscle2016

    • Author(s)
      Kitaoka Y, Takeda K, Tamura Y, Fujimaki S, Takemasa T, Hatta H
    • Journal Title

      Physiological Reports

      Volume: 4 Issue: 24 Pages: 1-8

    • DOI

      10.14814/phy2.13064

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Diabetes impairs Wnt3 protein-induced neurogenesis in olfactory bulbs via glutamate transporter 1 inhibition2016

    • Author(s)
      Wakabayashi T, Hidaka R, Fujimaki S, Asashima M, Kuwabara T
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 291 Issue: 29 Pages: 15196

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.672857

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Functional overload enhances satellite cell properties in skeletal muscle2016

    • Author(s)
      Shin Fujimaki, Masanao Machida, Tamami Wakabayashi, Makoto Asashima, Tohru Takemasa, Tomoko Kuwabara
    • Journal Title

      Stem Cells International

      Volume: 2016 Issue: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1155/2016/7619418

    • NAID

      120007129746

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 骨格筋幹細胞制御におけるNotch1およびNotch2の役割2016

    • Author(s)
      藤巻慎、瀬古大暉、小野悠介
    • Organizer
      第71回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
    • Year and Date
      2016-09-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋幹細胞による自己筋組織化技術の開発2016

    • Author(s)
      藤巻慎、小野悠介
    • Organizer
      第24回日本運動生理学会大会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本県・熊本市)
    • Year and Date
      2016-07-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Running-induced Satellite Cell Activation in Diabetic Mice2016

    • Author(s)
      Shin Fujimaki, Tomoko Kuwabara, Tohru Takemasa
    • Organizer
      Ergogenic Aids and Nutritional Supplements for Health and Sports International Conference 2016
    • Place of Presentation
      Centara Hotel & Convention Centre, Khon Kaen, Thailand
    • Year and Date
      2016-01-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糖尿病疾患下における骨格筋幹細胞機能の変容2015

    • Author(s)
      藤巻慎、若林玲実、桑原知子、武政徹
    • Organizer
      第70回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      和歌山県民文化会館 (和歌山県和歌山市)
    • Year and Date
      2015-09-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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