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発育に伴う骨及び骨格筋細胞の立体構造変化と細胞内情報伝達機構の関連性

研究課題

研究課題/領域番号 13480010
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 体育学
研究機関鹿屋体育大学

研究代表者

倉田 博  鹿屋体育大学, アドミッションセンター, 教授 (80056895)

研究分担者 春日 規克  愛知教育大学, 教育学部, 教授 (60152659)
田巻 弘之  鹿屋体育大学, 体育学部, 助教授 (40253926)
竹倉 宏明  鹿屋体育大学, 体育学部, 教授 (00206963)
上 勝也  大阪体育大学, 体育学部, 教授 (20204612)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 15,600千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2001年度: 9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
キーワード骨格筋 / 細胞内シグナル伝達 / 白血病阻害因子 / インターロイキン / 筋芽細胞 / サイトカイン / IGF / MyoD / 筋細胞 / 再生 / myo D / desmin / 筋衛星細胞 / myogenin / 免疫組織化学 / サテライト細胞 / 発育 / 骨 / サルコメア / 筋肉 / ラット / 発育加速現象 / 電子顕微鏡
研究概要

全ての身体運動は骨に付着する骨各筋が収縮し、関節が可動することにより行われている。ヒトの体の中では骨及び骨格筋は、お互いが時・空間的に極めて精緻に協調して運動発現に関わっている。現在のところ、運動トレーニング、代償性肥大、除神経などの刺激が骨格筋細胞内情報伝達機構に及ぼす影響は全く不明である。本研究では、発育期の運動トレーニングと細胞内情報伝達機構の関係を検討した。白血病阻害因子(LIF)は、インターロイキン-6(IL-6)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、オンコスタチンM(OM)、インターロイキン-11,(IL-11)、カルディオトロフィン-1(cr-1)と共に一つのファミリーを形成している。IL-6ファミリーの機能は、それぞれに特異的な受容体との結合により制御されており、その受容体構成成分にはシグナル伝達機能を担っているgp130が共通に含まれている。筋芽細胞の増殖にはLIF/LIFR/gp130/STAT3経路の活性化、細胞周期進行に関連する因子の活性化、およびMyoD機能の抑制が重要な役割を演じていることが報告されている。しかし、増殖停止筋芽細胞や筋管細胞で特異的に産生されるサイトカインや活性化が誘導される細胞内シグナル伝達経路については明らかではない。また、筋線維の肥大に重要な役割を演じているIGF-1とIGF-1により活性化される細胞内シグナリング分子、AktとmTORは筋衛星細胞や増殖筋芽細胞での活性化は検出されず、Akt/mTORの活性化は増殖停止筋芽細胞に、またIGF-1の発現とAkt/mTORの活性化は筋管細胞に認められた。このように骨格筋の再生は、細胞外から種々のサイトカインが筋衛星細胞、筋芽細胞、筋管細胞、筋線維にはたらきかけ、その刺激に応じて特定の細胞内シグナル伝達経路が特定の細胞で作動することにより進行することが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Takekura, H., Fujinami, N., Nishizawa, T., Ogasawara, H., Kasuga, N.: "Eccentric exercise-induced morphological changes in the membrane systems involved in excitation-contraction coupling in rat skeletal muscle."J.Physiol.. 533. 571-583 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takekura, H., Franzini-Armstrong, C.: "The structure of Ca^<2+> release units in arthropod body muscle indicates an indirect mechanism for excitation-contraction coupling."Biophys.J.. 83. 2742-2753 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kami, K.Senba, E.: "In vivo activation of STAT3 signaling in satellite cells and myofibers in regenerating rat skeletal muscles."J.Hitsochem.Cytochem.. 50. 1579-1589 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takekura, H., Tamaki, H., Nishizawa, T., Kasuga, N.: "Plasticity of the transverse tubules following denervation and subsequent reinnervation in rat slow and fast muscle fibres."J.Muscle Res. Cell Motility. 24. 439-451 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishizawa, T., Tamaki, H., Kasuga, N., Takekura, H.: "Degeneration and regeneration of neuromuscular junction architecture in rat skeletal muscle fibers damaged by bupivacaine hydrochloride."J.Muscle Res. Cell Motility. 24. 527-537 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishido, M., Kami, K., Masuhara, M.: "Localization of MyoD, myogenin and cell cycle regulatory factors in hypertrophying rat skeletal muscles."Acta Physiol.Scand.. 180. 1-9 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takekura, H., Flucher, B.E., Franzini-Armstrong, C.: "Sequential docking, molecular differentiation, and positioning of T-tubule/SR junctions in developing mouse skeletal muscle."Dev.Biol.. 239. 204-214 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takekura, H., Franzini-Armstrong, C.: "The structure of Ca^<2+> release units in arthropod body muscle indicates an indirect mechanism for excitation-contraction coupling."Biophys.J.. 83. 2742-2753 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kami, K., Senba, E.: "In vivo activation of STAT3 signaling in satellite cells and myofibers in regenerating rat skeletal muscles."J.Histochem.Cytochem.. 50. 1579-1589 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamaki, H., Ogita, F., Takekura, H.: "Histopathological studies of the stability of fine wire electrodes in skeletal muscle in situ."Adv.Exercise Sports Physiology. 8. 200 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takekura, H., Tamaki, H., Nishizawa, T., Kasuga, N.: "Plasticity of the transverse tubules following denervation and subsequent reinnervation in rat slow and fast muscle fibres."J.Muscle Res.Cell Motility. 24. 439-451 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishizawa, T., Tamaki, H., Kasuga, N., Takekura, H.: "Degeneration and regeneration of neuromuscular junction achitectures in rat skeletal muscle fibres damaged by bupivacaine hydrochloride."J.Muscle Res.Cell Motility. 24. 527-537 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hotta, N., Ouyang, P., Takekura, H., Kasuga, N.: "Effect of muscle activity to neuromuscular regeneration in short-term denervation.Adv."Exercise Sports Physiology. 9. 151 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tamaki, H., Kotake, N.Yamamoto, A., Wagatsuma, A., Ogita, F., Takekura, H.: "Alterations of trabecular architecture in the proximal tibia after denervation in rats.Adv."Pxercise Sports Physiology. 9. 211 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishido, M., Kami, K., Masuhara, M.: "Localization of MyoD, myogenin and cell cycle regulatory factors in hypertrophying rat skeletal muscles."Acta Physiol.Scand.. 180. 1-9 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takekura, H., Tamaki, H., Nishizawa, T., Kasuga, N.: "Plasticity of the transverse tubules following denervation and subsequent reinnervation in rat slow and fast muscle fibres."J.Muscle Res.Cell Motility. 24. 439-451 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishizawa, T., Tamaki, H., Kasuga, N.Takekura, H.: "Degeneration and regeneration of neuromuscular junction achitectures in rat skeletal muscle fibres damaged by bupivacaine hydrochloride."J.Muscle Res.Cell Motility. 24. 527-537 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishido, M., Kami, K., Masuhara, M.: "Localization of MyoD, myogenin and cell cycle regulatory factors in hypertrophying rat skeletal muscles."Acta Physiol.Scand.. 180. 1-9 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takekura, H., Franzini-Armstrong, C.: "The structure of Ca^<2+> release units in arthropod body muscle indicates an indirect mechanism for excitation-contraction coupling"Biophys.J.. 83. 2742-2753 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kami, K., Senba, B.: "In vivo activation of STAT3 signaling in satellite cells and myofibers in regenerating rat skeletal muscles"J.Histochem.Cytochem.. 50. 1579-1589 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 上 勝也: "骨格筋の適応変化-細胞・分子レベルでの観察-"バイオメカニクス研究. 6. 208-219 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takekura, H.: "Sequential docking, molecular differentiation, and positioning of T-tubule/SR junctions in developing mouse skeletal muscle"Dev.Biol.. 239. 204-214 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takekura, H.: "Eccentric exercise-induced morphological changes in the membrane systems involved in excitation-contraction coupling in rat skeletal muscle"J.Physiol.. 533. 571-583 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 春日規克: "伸張性収縮による筋損傷・回復期の機能と形態変化"愛知教育大学研究報告. 50. 53-59 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 春日規克: "発育期の骨格筋に対する至適運動に関する研究"体力科学. 50. 55-57 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 上 勝也: "筋再生と細胞内シグナル伝達"生体の科学. 52. 328-333 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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