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2019 年度 実績報告書

運動効果獲得の個体差を理解するための骨格筋エピジェネティクス研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H03263
研究機関松本大学

研究代表者

河野 史倫  松本大学, 大学院 健康科学研究科, 准教授 (90346156)

研究分担者 二村 圭祐  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (00462713)
小野 悠介  熊本大学, 発生医学研究所, 准教授 (60601119)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード骨格筋 / エピジェネティクス / 筋損傷 / 筋再生 / サテライト細胞 / 運動
研究実績の概要

運動による骨格筋への過負荷は、筋肥大を誘発するアナボリックな刺激となる。骨格筋は損傷後に再生するが、再生筋線維は肥大機能が不全である。慢性的な運動はその負荷強度に依存して筋損傷を誘発する。したがって、損傷後の再生筋が機能不全になる仕組みは、運動が将来にどのように残るのか理解するうえで重要なポイントのひとつである。再生筋線維における機能不全の原因を明らかにするため、p21阻害薬(UC2288)投与のより過増殖を誘導し再生した筋線維の特性を調べた。ドキシサイクリン(Dox)投与により全身細胞でH2B-GFP融合タンパク質を発現誘導できるマウスに6週間Dox入りの飲料水を摂取させ、通常水に戻し1週間後にカルジオトキシン(CTX)の前脛骨筋注による損傷誘導とUC2288またはDMSOを充填した浸透圧ポンプの腹腔内留置を行った。2週間後に前脛骨筋をサンプリングした。オールインワン蛍光顕微鏡システム(キーエンス)を用いて全筋横断面の解析を行った結果、再生筋における筋線維サイズ分布には阻害薬投与の影響は見られなかった。サテライト細胞数にも阻害薬投与の影響はなかったが、1本の筋線維に含まれる筋核数には阻害薬投与による増加傾向が認められた。筋核のGFP発光強度は阻害薬投与により顕著に低下しており、p21阻害によりサテライト細胞から派生した筋前駆細胞が通常より多くの分裂を経て再生筋線維が新生したことが明らかである。以上の結果から、再生筋線維における肥大機能低下は筋系細胞の過増殖が原因でないことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 その他

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

  • [国際共同研究] Korea National Sport University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Korea National Sport University
  • [雑誌論文] Adaptive responses of histone modifications to resistance exercise in human skeletal muscle2020

    • 著者名/発表者名
      Lim Changhyun、Shimizu Junya、Kawano Fuminori、Kim Hyo Jeong、Kim Chang Keun
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 ページ: e0231321

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0231321

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 再生筋線維の肥大応答性を制御するエピジェネティック機構2019

    • 著者名/発表者名
      河野 史倫
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 急性および慢性レジスタンス運動に対するヒト骨格筋のヒストン修飾変化2019

    • 著者名/発表者名
      清水 純也
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 筋再生中に起こるヒストン修飾変化と再生筋線維の肥大応答性2019

    • 著者名/発表者名
      河野 史倫
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] レジスタンス運動に対するヒト骨格筋の遺伝子発現およびヒストン修飾変化2019

    • 著者名/発表者名
      清水 純也
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会

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公開日: 2021-01-27  

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