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2018 年度 実施状況報告書

運動トレーニング及び肥満への適応は筋幹細胞にメモリーされるか?

研究課題

研究課題/領域番号 17K19940
研究機関福岡大学

研究代表者

檜垣 靖樹  福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (10228702)

研究分担者 兼岡 秀俊  福岡大学, 医学部, 教授 (20161169)
北嶋 康雄  熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(SPD・PD・RPD) (70734416)
安野 哲彦  福岡大学, 医学部, 講師 (80551994)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード一酸化窒素合成酵素 / 筋サテライト細胞
研究実績の概要

神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)は、骨格筋量の調節因子の一つである。骨格筋細胞におけるnNOSの局在について、正常筋細胞では筋の細胞膜および核に局在しているが、筋損傷時には細胞質に移動することがわかっている。本年度は、薬理的に損傷を起こした骨格筋から筋サテライト細胞を収集し、損傷のメモリーが筋サテライト細胞に受け継がれるか、検討した。
9週齢の雄性C57BL/6Jマウスを被験動物として、10μmol/Lのカルジオトキシン(CTX)を前脛骨筋に50μL、腓腹筋に100μL投与することで筋損傷を誘導した (CTX群)。対照筋には同量の生理食塩水を投与した (コントロール群)。両群の骨格筋を採取し、プレプレーティング法により筋サテライト細胞を単離した後、5日間培養した。筋サテライト細胞は、筋サテライト細胞のマーカーであるPax7の免疫組織化学染色により同定した。筋サテライト細胞におけるnNOSの発現は、nNOSとPax7の二重染色により評価した。筋サテライト細胞のnNOSの遺伝子発現は、リアルタイムPCR法によりを検討した。培養5日目のCTX群において、対照群に比し筋芽細胞が数多く観察され、Pax7陽性細胞数は、有意に低値を示した。これは、損傷筋から採取した筋サテライト細胞の活性化が促進されていたことを示唆する可能性が考えられる。一方、nNOS陽性細胞数およびnNOS遺伝子発現レベルは、両群間に有意な差は認められなかった。
以上より、損傷のメモリーがnNOSの遺伝子発現に影響を及ぼしているという直接的なエビデンスは得られなかったが、筋サテライト細胞の活性化にどのように関与しているか、検討を加える必要がある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成29年度に確立したプレプレーティング法を用いた筋幹細胞採集、および培養筋幹細胞のPAX7とnNOSの共染色(蛍光免疫染色)により、損傷筋から得られた筋サテライト細胞のnNOS局在を明らかにできた。

今後の研究の推進方策

筋損傷モデルにおけるnNOSのDNAメチル化について、損傷筋および損傷筋から採取したサテライト細胞について検討する。さらに、運動トレーニングや肥満モデルを用いた実験について、これまでと同様な手法を用いて検証する。

次年度使用額が生じた理由

学外分担研究者の北嶋康雄氏は、長崎大学から熊本大学に異動のため、予定していた実験のスケジュール上、異動後にセットアップを行い実施したほうが効率的であると判断し、実験に係る消耗品などにかかる経費を最終年度に繰り越したため、次年度使用額の変更が生じた。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 骨格筋および筋サテライト細胞におけるnNOS遺伝子発現の検討2018

    • 著者名/発表者名
      畠中真奈、冨賀裕貴、北嶋康雄、中島志穂子、上原吉就、田中宏暁、檜垣靖樹
    • 学会等名
      第73回日本体力医学会大会
  • [学会発表] nNOS gene expression and DNA methylation in muscle satellite cells2018

    • 著者名/発表者名
      Hatanaka M, Tomiga Y, Kitajima Y, Nakashima S, Tanaka H, Uehara Y, Higaki Y
    • 学会等名
      7th PNU and FU annual meeting
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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