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運動が誘発するメタボリック/メカニカルストレスによる筋幹細胞と間葉系幹細胞の制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K17722
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関札幌医科大学

研究代表者

齋藤 悠城  札幌医科大学, 医学部, 講師 (40758702)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード骨格筋 / 運動 / 再生 / 慢性炎症 / 間葉系細胞 / 間葉系前駆細胞 / 筋幹細胞 / メカニカルストレス / 慢性炎症性疾患 / 細胞老化 / リハビリテーション / 線維化 / 間葉系幹細胞 / 骨格筋再生
研究成果の概要

運動刺激は骨格筋内に存在する筋幹細胞、間葉系幹細胞(MSC)、免疫細胞を活性化することで、筋肥大や抗炎症作用を発揮することから、骨格筋の恒常性維持や再生に有効である。一方、慢性筋炎に対する運動刺激は炎症を助長し、骨格筋の線維化を悪化させるリスクがあるとされ、積極的な介入が難しい。本研究では、運動刺激に対するMSCの反応の違いを細胞・分子生物学的手法を用いて解析し、運動刺激による骨格筋の再生および線維化メカニズムの一端を明らかにした。さらに、培養細胞を用いた研究により、筋芽細胞および骨格筋由来線維芽細胞は周辺の炎症状態によってメカニカルストレスに対する反応を変化させることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動は健康な骨格筋を維持するために不可欠なものと認知されているが、慢性筋炎患者に対する運動刺激は有効な治療法であると同時に、過剰な刺激となった場合には炎症を助長したり、筋機能を悪化させるリスクを有している。本研究では細胞レベルで運動刺激に対する反応を詳細に評価することで、運動刺激による骨格筋の再生および線維化メカニズムの一端を明らかにした。本研究成果は骨格筋疾患に対する運動療法の有効性・安全性を高めるために必要な基礎的データを提供することで、筋疾患治療およびリハビリテーションの発展に寄与しうるものであると考える。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Mayo Clinic(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Diverse Roles of Cellular Senescence in Skeletal Muscle Inflammation, Regeneration, and Therapeutics2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Yuki、Chikenji Takako S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fphar.2021.739510

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 運動による細胞老化制御と骨格筋再生2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤悠城、千見寺貴子
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 40 ページ: 86-91

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Exercise enhances skeletal muscle regeneration by promoting senescence in fibro-adipogenic progenitors[研究論文紹介]2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤悠城
    • 雑誌名

      札幌医学雑誌

      巻: 89 (1-6) ページ: 44-45

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Exercise enhances skeletal muscle regeneration by promoting senescence in fibro-adipogenic progenitors2020

    • 著者名/発表者名
      Saito Yuki、Chikenji Takako S.、Matsumura Takashi、Nakano Masako、Fujimiya Mineko
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 889-889

    • DOI

      10.1038/s41467-020-14734-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] p16INK4A-expressing mesenchymal stromal cells restore the senescence-clearance-regeneration sequence that is impaired in chronic muscle inflammation2019

    • 著者名/発表者名
      Chikenji Takako S.、Saito Yuki、Konari Naoto、Nakano Masako、Mizue Yuka、Otani Miho、Fujimiya Mineko
    • 雑誌名

      EBioMedicine

      巻: 44 ページ: 86-97

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2019.05.012

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Lower-expression of Cdkn2a is associated with dysregulation of fibro-adipogenic progenitors results in skeletal muscle atrophy and degeneration in diabetic mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Miura, Yuki Saito, Arisa Kita, Maki Miyajima, Tsukasa Sato, Sena Yamamoto, Mineko Fujimiya, Takako S. Chikenji
    • 学会等名
      The 6th International Cell Senescence Association Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋間葉系前駆細胞の細胞老化と骨格筋の再生2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤悠城, 千見寺貴子
    • 学会等名
      第26回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Exercise enhances skeletal muscle regeneration by promoting senescence in fibro-adipogenic progenitors2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Saito, Takako Chikenji, Takashi Matsumura, Mineko Fujimiya.
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cellular Senescence in Tendon Aging and Pathology2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Saito, Takako S. Chikenji, Alyssa Vrieze, Tamara Tchkonia, James L. Kirkland, Peter C. Amadio, Anne Gingery.
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Senescent cells escape from immune clearance in fibrotic subsynovial connective tissue in carpal tunnel syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Takako S. Chikenji, Yuki Saito, Alyssa Vrieze, Sandra Passe, Tamara Tchkonia, James L. Kirkland, Peter C. Amadio, Anne Gingery
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Platelet-Derived Growth Factor Receptor Alpha Signaling in Carpal Tunnel Syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Saito, Takako Saito
    • 学会等名
      Musculoskeletal Research Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 札幌医科大学プレスリリース EbioMedicie

    • URL

      https://web.sapmed.ac.jp/jp/news/press/jmjbbn000000fgcw.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学プレスリリース Nature Communications

    • URL

      https://www.hokudai.ac.jp/news/2020/03/post-636.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 札幌医科大学 プレスリリース Nature Communications

    • URL

      https://web.sapmed.ac.jp/jp/news/press/jmjbbn000000ovj9.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学プレスリリース Nature Communications 英語

    • URL

      https://www.global.hokudai.ac.jp/blog/cells-must-age-for-muscles-to-regenerate-in-muscle-degenerating-diseases/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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