レジスタンストレーニングを模倣する筋幹細胞活性化分子の探索

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K21757
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 深田 宗一朗 大阪大学, 薬学研究科, 准教授 (20432445)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2022-03-31
• キーワード: 筋サテライト細胞 / カルシトニン受容体 / gp130 / レジスタンストレーニング / 自発運動

研究実績の概要

筋サテライト細胞 (MuSC: Muscle Satellite Cell)の静止期維持シグナルの1 つであるカルシトニン受容体（CalcR）をMuSC特異的に欠損させたマウスを回転ケージによる自発運動下で飼育すると，コントロールマウスでは何も変化がない長趾伸筋において，MuSC 数の増加や筋核の増加を観察していた。本年度は，CalcRの下流因子であるPKAやYap１の変異マウスと交配し二重欠損マウスを用いた検討も行なった。さらに，運動依存的に増加する因子であるIL-6やLIFが与える影響について検討もおこなった。具体的にはCalcRとIL-6。LIFの共通受容体であるgp130を同時に欠損させたマウスを作成し，CalcR単独欠損でみられる運動依存的なMuSCの長趾伸筋における増殖が抑制されるかについて検討を行なった。また，レジスタンストレーニングモデルにおけるMuSCの増殖においてもMuSC特異的なgp130欠損マウスを用いて検討した。その結果，CalcR-PKAやCalcR-Yap1ではMuSCの長趾伸筋における増殖が抑制されたことから，CalcRシグナルの欠損が，運動依存的な非負荷筋でのMuSCの増殖を誘導することが明らかとなった。また，CalcR/gp130二重欠損マウスにおいては，CalcR単独欠損でみらるMuSCの増殖が低い傾向にあった。またレジスタンストレーニングモデルにおいても有意差はなかったがMuSC由来の筋線維核数は減少傾向にあった。

研究成果

• [雑誌論文] Relayed signaling between mesenchymal progenitors and muscle stem cells ensures adaptive stem cell response to increased mechanical load (2022)
  • 著者名/発表者名: Kaneshige A, Kaji T, Zhang L, Saito H, Nakamura A, Kurosawa T, Ikemoto-Uezumi M, Tsujikawa K, Seno S, Hori M, Saito Y, Matozaki T, Maehara K, Ohkawa Y, Potente M, Watanabe S, Braun T, Uezumi A, Fukada SI.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 29 ページ: 265-280
  • DOI: 10.1016/j.stem.2021.11.003.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Regulation of muscle hypertrophy: Involvement of the Akt-independent pathway and satellite cells in muscle hypertrophy (2021)
  • 著者名/発表者名: Fukada SI, Ito N.
  • 雑誌名: Exp Cell Res 巻: 409 ページ: 112907
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2021.112907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exercise/Resistance Training and Muscle Stem Cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Fukada SI, Nakamura A.
  • 雑誌名: Endocrinol Metab (Seoul). 巻: 36 ページ: 737-744
  • DOI: 10.3803/EnM.2021.401
  • 査読あり / オープンアクセス