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筋損傷および老化に伴う骨格筋線維化の機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K09309
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56020:整形外科学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

依田 昌樹  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (30464994)

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 *注記
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード筋損傷 / 筋萎縮 / 間葉系前駆細胞 / 筋線維化 / 遺伝子発現解析 / 筋再生 / FAPs / 加齢 / 筋拘縮 / 筋衛星細胞
研究開始時の研究の概要

本研究は、FAPs(fibro/adipogenic progenitors)が筋線維芽細胞へと分化する因子の同定、およびMuSCs(筋衛星細胞)とFAPsの相互作用による筋線維化の分子機構を明らかにすることを目的としている。さらに、関与するシグナル伝達の阻害による筋線維化の抑制を目指している。筋損傷後の線維化の評価はこれまでも行われてきたが、加齢に伴う筋組織の線維化に関する分子機構に関しては報告がないのが現状である。また、申請者は筋組織の恒常性がMuSCsとFAPsの相互作用によって維持されていると考えており、加齢や病的環境下により、そのバランスが崩れて線維化などの変性が生じると考えている。

研究成果の概要

加齢および病態にともない、筋組織の線維化が生ずることが知られている。この反応は不可逆性なため線維化発症のメカニズムの解明、その後の予防および治療に関与する知見を得ることは重要であると考えられる。今回、間葉系前駆細胞(FAPsもしくはMPCs)が筋損傷後および筋萎縮後のどのような動態を示すのかを細胞の組織学的な局在性解析、FACS解析、遺伝子発現解析により明らかにすることを目的とした。遺伝子発現解析の結果、Ptx3の発現が対象群と比較して有意に高いことが明らかとなった。今後、Ptx3を標的に線維化抑制の効果を動物実験により明らかにしていく予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

筋組織変性の1つである筋線維化は不可逆的な反応なので、筋線維化の予防方法の確立は急務である。今回、損傷筋組織中の間葉系前駆細胞を標的細胞とし組織局在、筋組織中の細胞集団解析、遺伝所発現解析などを、筋損傷マウスモデル、廃用性筋委縮マウスモデルを使用して進めた。さらに正常な筋生理学を把握するためには病態モデルと比較することは非常に重要である。本研究は筋肉組織の線維化に対して多方面のアプローチから病態解明および予防法の確立を目指したものである。本研究で得られた結果から筋肉組織の線維化に対する新規治療法への応用に向けた基礎的知見の提供が一部出来たと考えている。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] IL-33-ST2 signaling in fibro-adipogenic progenitors alleviates immobilization-induced muscle atrophy in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Takahashi, Masaki Yoda, Osahiko Tsuji, Keisuke Horiuchi, Kota Watanabe, Masaya Nakamura
    • 雑誌名

      Skeletal Muscle

      巻: 14 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1186/s13395-024-00338-2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Aging Aggravates the Progression of Muscle Degeneration After Rotator Cuff Tears in Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Takada Yuhei、Matsumura Noboru、Shirasawa Hideyuki、Yoda Masaki、Matsumoto Morio、Nakamura Masaya、Horiuchi Keisuke
    • 雑誌名

      Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery

      巻: 38 号: 3 ページ: 752-760

    • DOI

      10.1016/j.arthro.2021.09.014

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The IL-33-ST2 Signaling in Fibro-adipogenic Progenitors Attenuates Immobilization-induced Muscle Atrophy2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Takahashi, Masaki Yoda, Osahiko Tsuji, Keisuke Horiuchi, Kota Watanabe, Masaya Nakamura
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮における骨格筋間葉系前駆細胞の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      高橋慶行,依田昌樹,辻収彦,堀内圭輔,渡辺航太,中村雅也
    • 学会等名
      日本筋学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 筋損傷後の筋再生における間葉系前駆細胞の役割2023

    • 著者名/発表者名
      依田昌樹,高橋慶行,東門田誠一,今村美佳,辻収彦,中村雅也
    • 学会等名
      日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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