2003 年度実績報告書

キレート化合物による骨格筋遺伝子導入法の開発:スポーツ科学への応用

研究課題

研究課題/領域番号	15650133
研究機関	杏林大学
研究代表者	大野秀樹杏林大学, 医学部, 教授 (00133819)
研究分担者	井澤鉄也東京都立大学, 理学研究科, 教授 (70147495) 木崎節子杏林大学, 医学部, 助教授 (00322446) 人見嘉哲杏林大学, 医学部, 助手 (70231545)
キーワード	骨格筋肉 / 遺伝子導入 / キレート化合物 / EDTA / 遅筋 / 遺伝子ドーピング / カルシニューリン / グリーン蛍光タンパク質
研究概要	我々の見出したキレート化合物を用いる骨格筋遺伝子導入法について、導入効率の改善と作用機序を明らかにするために、EDTA濃度、キレート作用の関与、導入試薬の浸透圧を検討した。遺伝子導入操作後、骨格筋線維における緑蛍光タンパク質発現を指標とした実験において、導入効率は3〜10mMのEDTA添加により上昇し、それよりも低、高濃度のEDTAを用いると導入効率が低下した。この効果がキレート作用に依存するかを調べたところ、Ca^<2+>やMg^<2+>添加によって2価陽イオン濃度依存性に遺伝子導入効率が低下すること、EDTAと分子構造の異なる種々のキレート化合物でも遺伝子導入効率の改善ができることが明らかになった。さらに、遺伝子導入効率と浸透圧の関係を検討したところ、通常のPBSに比較して低浸透圧のPBSを用いた方が導入効率が向上した。そこで、EDTA濃度、および遺伝子導入溶液の浸透圧の骨格筋組織に対する傷害性について調べるために、遺伝子導入操作後に、傷害された筋線維に取り込まれる色素、エヴァンス・ブルーを投与した。その結果、PBSの単独投与では、直接注射針によって傷害された筋線維だけが染色されるが、PBS/EDTA投与は、広範囲に筋線維の染色性を上昇させることがわかった。この染色性の亢進は、PBS/EDTA投与後数日にわたって観察される。さらに、低張PBS/EDTAを用いた場合は、筋線維の染色性が減弱した。PBS/EDTA投与により変性する筋線維の範囲は、染色性の亢進する範囲よりはるかに小さいので、この染色性亢進は、一過性であると考えられる。したがって、EDTAなどの2価陽イオンのキレート剤は、骨格筋線維の細胞膜の透過性を一過性に亢進させ、遺伝子導入効率を改善する可能性が示唆された。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Suzuki, K.et al.: "Genetic variation in hypoxia-inducible factor 1α and its possible association with high altitude adaptation in Sherpas"Med.Hypotheses. 61・3. 385-389 (2003)
[文献書誌] Hitomi, Y.et al.: "Effect of moderate acute exercise on expression of mRNA involved in the calcineurin signaling pathway in human skeletal muscle"IUBMB Life. 55・7. 409-413 (2003)
[文献書誌] Ueda, H.et al.: "Enhanced expression of neuronal nitric oxide synthase in islets of exercise-trained rats"Biochem.Biophys.Res.Comum.. 312・3. 794-800 (2003)
[文献書誌] Ohno, H.et al.: "Extracellular superoxide dismutase and lifestyle related diseases"Curr.Top.Pharmacol.. 8・1. 1-15 (2004)
[文献書誌] Takemasa, T.et al.: "Symple method for the identification of oxidative fibers in skeletal muscle"Eur.J.Appl.Physiol.. (in press). (2004)
[文献書誌] Ito, M.et al.: "The effect of dietary calcium restriction and acute exercise on antioxidant enzyme system and oxidative stress in rat diaphragm"Am.J.Physiol.Regul.Integr.Comp.Physiol.. (in press). (2004)
[文献書誌] 大野秀樹, 木崎節子: "健康スポーツ科学"文光堂. 295 (2004)

2003 年度 実績報告書

キレート化合物による骨格筋遺伝子導入法の開発:スポーツ科学への応用

研究代表者

大野 秀樹 杏林大学, 医学部, 教授 (00133819)

研究成果

[文献書誌] Suzuki, K.et al.: "Genetic variation in hypoxia-inducible factor 1α and its possible association with high altitude adaptation in Sherpas"Med.Hypotheses. 61・3. 385-389 (2003)

[文献書誌] Hitomi, Y.et al.: "Effect of moderate acute exercise on expression of mRNA involved in the calcineurin signaling pathway in human skeletal muscle"IUBMB Life. 55・7. 409-413 (2003)

[文献書誌] Ueda, H.et al.: "Enhanced expression of neuronal nitric oxide synthase in islets of exercise-trained rats"Biochem.Biophys.Res.Comum.. 312・3. 794-800 (2003)

[文献書誌] Ohno, H.et al.: "Extracellular superoxide dismutase and lifestyle related diseases"Curr.Top.Pharmacol.. 8・1. 1-15 (2004)

[文献書誌] Takemasa, T.et al.: "Symple method for the identification of oxidative fibers in skeletal muscle"Eur.J.Appl.Physiol.. (in press). (2004)

[文献書誌] Ito, M.et al.: "The effect of dietary calcium restriction and acute exercise on antioxidant enzyme system and oxidative stress in rat diaphragm"Am.J.Physiol.Regul.Integr.Comp.Physiol.. (in press). (2004)

[文献書誌] 大野秀樹, 木崎節子: "健康スポーツ科学"文光堂. 295 (2004)

2003 年度実績報告書

大野秀樹杏林大学, 医学部, 教授 (00133819)