筋衛生細胞の若返りによるサルコペニアの改善

• 研究課題/領域番号: 22K09893
• 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56070:形成外科学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 佐野 里紗 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (40896966)
• 研究分担者: 長島 隼人 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (20645113) ; 酒井 成貴 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (00464941)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 筋衛星細胞 / 老化

研究開始時の研究の概要

少子高齢化、超高齢化社会が加速する中、現在の医療体制を維持するには、できるだけ健康寿命を長くすることが非常に重要である。生物は必ず老化による筋力の低下する。自力で動けない状態となると、外界のバリアである皮膚が損傷し潰瘍形成が起こり、褥瘡となる。これを防ぐことが高齢者の健康寿命の延伸へとつながる。それを達成するために、老化幹細胞を若返らせることを目指し、骨格筋をモデルとして、筋衛星細胞の若返りを起こし、移植したい。具体的には、老齢・若齢マウスの後肢から筋衛星細胞を単離、培養した上で、遺伝子導入を行う。遺伝子導入により若返った筋衛星細胞が、移植先の筋体へ癒合し、組織全体を若返りを期待する。

研究実績の概要

高齢者医療が逼迫した状況となる中で、サルコペニアも含むロコモティブシンドロームにならないように筋力を維持することが、超少子高齢化が改善されない現状においては、医療資源やマンパワーの問題から考えても大切となる。我々形成外科の視点から考えると、高齢者となると発生しやすくなる皮膚潰瘍である褥瘡は、予防や創部の処置のために高齢者医療のなかでもとても力を割かなくてはならず、本人の疼痛、不快感のみではなく、介護者のマンパワー、医療資源などの問題からも早急に解決すべき問題の1つである。発生原因としては、体位変換を自力で行えなくなることが挙げられる。この根本的原因を解決するために、高齢者の筋力の維持は不可欠であると考えている。
そのため、若齢・老齢マウスから単離した筋衛生細胞における発現遺伝子を網羅的遺伝子発現解析を用いて比較する。筋衛星細胞が老化する中で変化した遺伝子発現は、幹細胞老化の原因であるか、結果であるかに関わらず、その機能へ与える役割が非常に大きいと考えられるため、我々はこの違いを明らかにしたい。さらには遺伝子導入をすることにより、筋細胞、筋組織の若返りや老化防止を目指していく。
研究としては、若齢・老齢マウスから前脛骨筋を採取し、筋衛星細胞を単離することを行う予定としている。
2022年度は、当研究室では、マウス前脛骨筋からFACSを用いて、CD11b-CD31-CD34-CD45-CD56+ cellを単離するプロトコールの確立を目指した。
2023年度以降は、若齢、老齢マウスから単離した筋衛星細胞から、網羅的遺伝子発現解析を行い、さらには遺伝子導入により筋組織の若返りを行うことを想定している。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2022年度は、当研究室では、マウス前脛骨筋からFACSを用いて、CD11b-CD31-CD34-CD45-CD56+ cellを単離するプロトコールの確立段階である。若齢・老齢マウスから前脛骨筋を採取し、筋衛星細胞を単離することを行う予定としている。

今後の研究の推進方策

現在はFACSでの単離でプロトコール作成を行っているが、難しいと判断する場合にはMACSでの単離へ切り替える可能性も検討している。さらに前脛骨筋のみではなく、腓腹筋、ヒラメ筋などの他の骨格筋も含めて単離することも考慮する。
2023年度以降の今後の実験としては、若齢、老齢マウスから単離した筋衛星細胞から、発現遺伝子の差異の解析を行い、さらには遺伝子導入により筋組織の若返りを行うことを今後想定している。そのため、筋衛星細胞の単離プロトコールを早急に確立し、研究を進める必要がある。