小胞体ストレス応答の側面からの筋萎縮の解明

• 研究課題/領域番号: 21K06860
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分49010:病態医化学関連
• 研究機関: 大阪工業大学
• 研究代表者: 藤田 英俊 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90571802)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 筋萎縮 / 小胞体ストレス / 加齢 / 遺伝子改変マウス / ユビキチンリガーゼ / シノビオリン

研究開始時の研究の概要

超高齢化社会を迎え、加齢に伴う筋量や筋力が減少する運動器疾患が問題になりつつある。研究代表者らは、これまで小胞体ストレス応答におけるE3ユビキチンリガーゼであるシノビオリンの研究に従事してきた。シノビオリンがリウマチなどの運動器疾患において、アポトーシスや細胞増殖を制御すること、さらに、最近では、エネルギー代謝に関与することを報告してきた。これらの結果より、シノビオリンは、運動器とエネルギー代謝に重要であることが想定され、本研究では、運動器とエネルギー代謝に共通の主要臓器である筋肉に着目し、筋特異的ノックアウトマウスを作出し、その解析を通して、小胞体ストレス応答の側面から筋萎縮の解明を目指す。

研究成果の概要

近年、日本では超高齢化に伴って、加齢に伴う筋量や筋力が減少する運動器疾患が問題である。本研究では、筋特異的なシノビオリンノックアウトマウス（KOマウス）を作製・解析した結果、シノビオリンの欠失により筋萎縮を示すことが明らかとなり、筋萎縮の分子基盤を明らかにすることを目的とした。KOマウスの筋を生後、15、30週と経時的にサンプリングを行い、凍結切片を作製し、HE染色などの組織学的解析を行った。また、分子メカニズムを明らかにするために、マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。得られたデータを基に筋萎縮を説明しうる遺伝子群、および、パスウェイの解析を行い、候補遺伝子群を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、日本人の平均寿命が著しく延び、このような超高齢化に伴って、介護が必要となる高齢者が増え、単に長生きをするだけでなく、いかに健康に生活できる期間（健康寿命）を伸ばすかが大きな課題である。現在、日本では超高齢社会を迎え、加齢に伴う筋量や筋力が減少する運動器疾患が問題になりつつある。しかしながら、加齢性筋委縮のメカニズムはいまだ不明な点が多い。本研究では、小胞体ストレスの観点から、筋萎縮のメカニズムの解明を試みた。その結果、筋萎縮に関わる分子メカニズムを説明しうる経路を見出した。今後、詳細な解析を行うことで、筋萎縮が生じるメカニズムの一端が明らかになる可能性がある。