骨格筋機能を維持・向上させる骨格筋再構築ネットワークの解明とスポーツ科学への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22240071
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 弘前学院大学
• 研究代表者: 吉岡 利忠 弘前学院大学, 社会福祉学部, 学長 (50056933)
• 研究分担者: 後藤 勝正 豊橋創造大学, 保健医療学部, 教授 (70239961) ; 片桐 展子 弘前学院大学, 看護学部, 講師 (30075428)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 骨格筋可塑性 / マイクロRNA / follistatin / TRIM72 / angiopoietin 1 / adiponectin / 細胞間コミュニケーション / シグナル伝達

研究概要

本研究は、骨格筋量および機能の維持・向上における組織幹細胞を中心とした骨格筋再構築ネットワークの解明を目的とした。荷重除去による骨格筋萎縮、萎縮骨格筋の再成長、機能的過負荷による骨格筋肥大および損傷骨格筋の再生モデルを用いて検討した。骨格筋細胞に発現して分泌される分子および骨格筋細胞膜に特異的に発現し細胞外情報を受容する分子は、骨格筋量および機能の維持・向上における骨格筋再構築ネットワークを形成し、骨格筋可塑性発現を制御していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] AICAR-induced activation of AMPK negatively regulates myotube hypertrophy through HSP72-mediated pathway in C2C12 skeletal muscle cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Egawa, T., Ohno, Y., Goto, A., Ikuta, A., Suzuki, M., Ohira, T., Yokoyama, S., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K
  • 雑誌名: Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab 巻: Vol.306, No.3 ページ: E344-E354
  • DOI: 10.1152/ajpendo.00495.2013
• [雑誌論文] Effects of gravitational loading levels on protein expression related to metabolic and/or morphologic properties of mouse neck muscles (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohira Tom, Ohira, Tak., Kawano, F., Shibaguchi, T., Okabe, H., Goto, K., Ogita, F., Sudoh, M., Roy, R.R., Edgerton, V.R., Cancedda, R., Ohira, Y
  • 雑誌名: Physiol. Rep 巻: Vol.2, No.1 ページ: e00183
  • DOI: 10.1002/phy2.183
• [雑誌論文] Up-regulation of adiponectin expression in antigravitational soleus muscle in response to unloading followed by reloading, and functional overloading in mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, A., Ohno, Y., Ikuita, A., Suzuki, M., Ohira, T., Egawa, T., Nakai, A., Sugiura, T., Yoshioka, T., Ohira, Y., Goto, K
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: Vol.8, No.12 ページ: e81929
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0081929
• [雑誌論文] Heat shock transcription factor 1-deficiency attenuates overloading-associated hypertrophy of mouse soleus muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Koya, T., Nishizawa, S., Ohno, Y., Goto, A., Ikuita, A., Suzuki, M., Ohira, T., Egawa, T., Nakai, A., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Beppu, M., Goto, K
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: Vol.8, No.10 ページ: e77788
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0077788
• [雑誌論文] Regeneration of injured skeletal muscle in heat shock transcription factor 1-null mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, S., Koya, T., Ohno, Y., Goto, A., Ikuita, A., Suzuki, M., Ohira, T., Egawa, T., Nakai, A., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Beppu, M., Goto, K
  • 雑誌名: Physiol. Rep 巻: Vol.1, No.3 ページ: e00071
  • DOI: 10.1003/phy2.71
• [雑誌論文] Microcurrent electrical nerve stimulation facilitates regrowth of mouse soleus muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Fujiya, H., Goto, A., Nakamura, A., Nishiura, Y., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K
  • 雑誌名: Intl. J. Med. Sci 巻: Vol.10, No.10 ページ: 1286-1294
  • DOI: 10.7150/ijms.5985
• [雑誌論文] Increased dystrophin mRNA and protein levels in atrophic skeletal muscles in streptozotocin-induced diabetic rat (2012)
  • 著者名/発表者名: Egawa, T., Masuda, S., Goto, K., Hayashi, T
  • 雑誌名: J. Phys. Fit. Sports Med 巻: Vol.1, No.4 ページ: 709-713
  • DOI: 10.7600/jpfsm.1.709
• [雑誌論文] Effects of heat stress on muscle mass and the expression levels of heat shock proteins and lysosomal cathepsin L in soleus muscle of young and aged mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Yamada, S., Goto, A., Ikuta, A., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biochem 巻: Vol.369, No.1-2 ページ: 45-53
  • DOI: 10.1007/s11010-012-1367-y
• [雑誌論文] Some aspects of heat stress on the plasticity of skeletal muscle cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., Ohno, Y., Goto, A., Ikuta, A., Suzuki, M., Ohira, T., Tsuchiya, N., Nishizawa, S., Koya, T., Egawa, T., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T
  • 雑誌名: J. Phys. Fit. Sports Med 巻: Vol.1, No.2 ページ: 197-204
  • DOI: 10.7600/jpfsm.1.197
• [雑誌論文] Absence of heat shock transcription factor 1 retards the regrowth of atrophied soleus muscle in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara, K., Ohno, Y., Kojima, A., Uehara, K., Beppu, M., Sugiura, T., Fujimoto, M., Nakai, A., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K
  • 雑誌名: J. Appl. Physiol 巻: Vol.111, No.4 ページ: 1142-1149
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00471.2011
• [雑誌論文] Possible role of NF-ĸB signals in heat-stress-associated increase in protein content of cultured C2C12 cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Yamada, S., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K
  • 雑誌名: Cells Tissues Organs 巻: Vol.194, No.5 ページ: 363-370
  • DOI: 10.1159/000323324
• [雑誌論文] Responses of muscle mass, strength and gene transcripts to long-term heat stress in healthy human subjects (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., Oda, H., Kondo, H., Igaki, M., Suzuki, A., Tsuchiya, S., Murase, T., Hase, T., Fujiya, H., Matsumoto, I., Naito, H., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T
  • 雑誌名: Eur. J. Appl. Physiol 巻: Vol.111, No.1 ページ: 17-27
  • DOI: 10.1007/s00421-010-1617-1
• [雑誌論文] A possible role of NF-ĸB and HSP72 in skeletal muscle hypertrophy induced by heat stress in rats (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Yamada, S., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K
  • 雑誌名: Gen. Physiol. Biophys 巻: Vol.29, No.3 ページ: 234-242
  • DOI: 10.4149/gpb_2010_03_234
• [学会発表] Deficiency of heat shock transcription factor 1 up-regulates interleukins in regenerating skeletal muscle in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: 第91回日本生理学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス, 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 20140316-18
• [学会発表] 荷重除去により萎縮したマウス足底筋におけるangiopoietin 1 とTie-2 発現応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 生田旭洋, 他
  • 学会等名: 第59回日本宇宙航空環境医学会大会
  • 発表場所: 川崎医療福祉大学, 岡山県倉敷市
  • 年月日: 20131122-24
• [学会発表] Responses of circulating microRNAs to hindlimb unloading and reloading in mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., et al
  • 学会等名: Joint Meeting 29th Annual meeting of the American Society for Gravitational and Space Research and 5th International Symposium for Physical Sciences in Space
  • 発表場所: Hilton Orland, Lake Buena Vista, Lake Buena Vista, Florida, USA
  • 年月日: 20131103-08
• [学会発表] Effects of hindlimb unloading on the expressions of angiopoietin1 and tie-2 in mouse skeletal muscles (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikuta, A., et al
  • 学会等名: Joint Meeting 29th Annual meeting of the American Society for Gravitational and Space Research and 5th International Symposium for Physical Sciences in Space
  • 発表場所: Hilton Orland, Lake Buena Vista, Lake Buena Vista, Florida, USA
  • 年月日: 20131103-08
• [学会発表] 筋衛星細胞の活性化からみた骨格筋の増殖と運動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 学会等名: 第68回日本体力医学会大会, シンポジウム「脳は筋肉と同様に変わるか? ～認知機能を高める運動プログラムの在り方を探る～」
  • 発表場所: 学術総合センター・共立講堂, 東京都千代田区
  • 年月日: 20130921-23
• [学会発表] 骨格筋に発現するangiopoietin 1 およびTie-2 と骨格筋量の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 生田旭洋, 他
  • 学会等名: 第68回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 学術総合センター・共立講堂, 東京都千代田区
  • 年月日: 20130921-23
• [学会発表] Effects of unloading-associated skeletal muscle atrophy on radial and longitudinal stiffness of muscle fibers in rats (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: EMBL Conference "Myofibrillar Z-disk Structure and Dynamics"
  • 発表場所: EMBL Hamburg, Hamburg, Germany
  • 年月日: 20130914-17
• [学会発表] Mechanical loading-associated changes of membrane protein expression in mouse skeletal muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., et al
  • 学会等名: The 34th Annual Meeting of International Society for Gravitational Physiology (ISGP)
  • 発表場所: 穂の国とよはし芸術劇場(PLAT), 愛知県豊橋市
  • 年月日: 20130623-28
• [学会発表] Regeneration of injured soleus muscle in heat shock transcription factor 1-null mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: Experimental Biology 2013
  • 発表場所: Boston Convention &Exhibition Center, Boston, MA, USA
  • 年月日: 20130420-24
• [学会発表] Some aspects of slow- and fast-twitch skeletal muscles in response to long-term spaceflight (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: 第90回日本生理学会大会, シンポジウム「宇宙生理学の現在と展望」
  • 発表場所: タワーホール船堀, 東京都江戸川区
  • 年月日: 20130327-29
• [学会発表] 熱ショック転写因子1欠損による骨格筋NFAT 発現とミオシン重鎖発現パターン (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正, 他
  • 学会等名: 平成25年度筋生理の集い
  • 発表場所: 東京慈恵会医科大学(東京都港区)
  • 年月日: 2013-12-21
• [学会発表] サルコペニア発症の分子機序とその対策としての効果的な運動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 学会等名: 第3回日本臨床スポーツ栄養学会, シンポジウム「サルコペニアに対する運動と栄養の効果」
  • 発表場所: 実践女子大学香雪記念館, 東京都日野市
  • 年月日: 2013-11-02
• [学会発表] 加齢性筋肉減弱症のバイオマーカーとしてのマイクロRNA の有用性-骨格筋可塑性発現に伴いう血漿中miRNA の網羅的解析- (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正, 他
  • 学会等名: 第41回青森県スポーツ医学研究会
  • 発表場所: アップルハウス青森, 青森県青森市
  • 年月日: 2013-09-07
• [学会発表] 3 ヶ月間の宇宙飛行がマウス骨格筋の特性に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正, 他
  • 学会等名: 第58回日本宇宙航空環境医学会大会, シンポジウム「宇宙実験(The mice drawer system : MDS)報告会」
  • 発表場所: 豊橋商工会議所, 愛知県豊橋市
  • 年月日: 20121115-17
• [学会発表] Effects of unloading on myosin heavy chain phenotypes of soleus muscle in heat shock transcription factor 1-null mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: 2012 APS Intersociety Meeting : The Integrative Biology of Exercise-VI
  • 発表場所: Westminster, Colorado, USA
  • 年月日: 20121010-13
• [学会発表] Induction of SIRT1 by reloading on atrophied soleus muscle in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto, A., et al
  • 学会等名: 2012 APS Intersociety Meeting : The Integrative Biology of Exercise-VI
  • 発表場所: Westminster, Colorado, USA
  • 年月日: 20121010-13
• [学会発表] 筋損傷後の再生過程における温熱刺激がミオスタチン, フォリスタチン発現に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉浦崇夫, 他
  • 学会等名: 第67回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 長良川国際会議場・岐阜都ホテル, 岐阜県岐阜市
  • 年月日: 20120914-16
• [学会発表] Skeletal muscle plasticity in response to mechanical loading and heat stress in heat shock transcription factor 1-null mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, T., et al
  • 学会等名: 41st European Muscle Conference 2012
  • 発表場所: Rhodes, Greece
  • 年月日: 20120901-05
• [学会発表] 代償性筋肥大によるミオスタチン, フォリスタチン, 筋衛星細胞の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉浦崇夫, 他
  • 学会等名: 第20回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 筑波大学, 茨城県つくば市
  • 年月日: 20120728-29
• [学会発表] Effects of unloading and reloading on expressions of skeletal muscle membrane proteins in mice. Joint Life Sciences Symposium, Life in Spce for Life in Earth (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., et al
  • 学会等名: International Society for Gravitational Physiology (ISGP) the 33rd Annual Meeting. 12th European Life Sciences Symposium
  • 発表場所: Aberdeen, Scotland, UK
  • 年月日: 20120618-22
• [学会発表] 機能的過負荷による骨格筋肥大に伴う骨格筋組織内angiopoietin 2の発現応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 生田旭洋, 他
  • 学会等名: 第47回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル・神戸国際展示場, 兵庫県神戸市
  • 年月日: 20120525-27
• [学会発表] 骨格筋量の変化に伴うペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γおよびadiponectin の発現応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 後藤亜由美, 他
  • 学会等名: 第47回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル・神戸国際展示場, 兵庫県神戸市
  • 年月日: 20120525-27
• [学会発表] Adiponectin expression in skeletal muscle cells in response to hypertrophic and atrophic stimuli (2012)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: Experimental Biology 2012
  • 発表場所: San Diego, California, USA
  • 年月日: 20120421-25
• [学会発表] Effects of heat shock transcription factor 1-deficiency on fiber type composition in mice soleus muscles (2012)
  • 著者名/発表者名: Tang, L.L., et al
  • 学会等名: 第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 長野県松本文化会館, 長野県松本市
  • 年月日: 20120329-31
• [学会発表] 骨格筋の量的変化に伴うアディポネクチン受容体発現量の応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤亜由美, 他
  • 学会等名: 第57回日本宇宙航空環境医学会大会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構筑波宇宙センター, 茨城県つくば市
  • 年月日: 20111124-26
• [学会発表] 筋細胞膜修復タンパクの発現に及ぼす後肢懸垂とその後の再荷重の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆, 他
  • 学会等名: 第57回日本宇宙航空環境医学会大会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構筑波宇宙センター, 茨城県つくば市
  • 年月日: 20111124-26
• [学会発表] 3 か月の宇宙滞在マウス骨格筋におけるmicroRNA の発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正, 他
  • 学会等名: 第57回日本宇宙航空環境医学会大会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構筑波宇宙センター, 茨城県つくば市
  • 年月日: 20111124-26
• [学会発表] Effects of 3-month-exposure to microgravity on microRNA expressions in mouse skeletal muscles (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: 2011 ASGSB/ISGP Joint Conference, American Society for Gravitational and Space Biology (ASGSB) the 27th Annual Meeting/International Society for Gravitational Physiology (ISGP) the 32nd Annual Meeting
  • 発表場所: San Jose, California, USA
  • 年月日: 20111102-06
• [学会発表] Adiponectin expression of skeletal muscle in response to unloading and reloading in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto, A., et al
  • 学会等名: 2011 ASGSB/ISGP Joint Conference, American Society for Gravitational and Space Biology (ASGSB) the 27th Annual Meeting/International Society for Gravitational Physiology (ISGP) the 32nd Annual Meeting
  • 発表場所: San Jose, California, USA
  • 年月日: 20111102-06
• [学会発表] Effects of application of heat-stress for prevention of unloading-related atrophy and stimulation of recovery of skeletal muscle (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, T., et al
  • 学会等名: Space Forum-2011, Dedicated to the 50-th Anniversary of the First Human Space Flight by Yury Gagarin
  • 発表場所: Star City, Moscow, Russia
  • 年月日: 20111018-21
• [学会発表] 骨格筋の萎縮と再荷重に伴うマイクロRNA 発現量の変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正, 他
  • 学会等名: 第66回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 海峡メッセ下関, 山口県下関市
  • 年月日: 20110916-18
• [学会発表] 骨格筋組織におけるadiponectin 発現とその生理学的意義に関する基礎的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤亜由美, 他
  • 学会等名: 第66回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 海峡メッセ下関, 山口県下関市
  • 年月日: 20110916-18
• [学会発表] 骨格筋の形態的変化が筋細胞膜修復タンパクの発現に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆, 他
  • 学会等名: 第66回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 海峡メッセ下関, 山口県下関市
  • 年月日: 20110916-18
• [学会発表] Expression of microRNA in mouse skeletal muscle after unloading and reloading (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: 7th Congress of the Federations of Asian and Oceanian Physiological Societies (FAOPS)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20110911-14
• [学会発表] Adiponectin expression in skeletal muscle cells in response to hypertrophic stimuli (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: EMBO Myogenesis Conference Series, The Molecular and Cellular Mechanisms, Regulating Skeletal Muscle, Development and Regeneration
  • 発表場所: Wiesbaden, Germany
  • 年月日: 20110510-15
• [学会発表] 骨格筋の萎縮とその後の再成長に伴うadiponectin の発現 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正, 他
  • 学会等名: 第56回日本宇宙航空環境医学会大会
  • 発表場所: 所沢市民文化センターミューズ, 埼玉県所沢市
  • 年月日: 20101111-13
• [学会発表] Stress response modulates the plasticity of skeletal muscle in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: American Society for Gravitational and Space Biology the 26th Annual Meeting
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20101104-07
• [学会発表] 骨格筋の量的変化に伴う骨格筋組織内adiponectin 発現量の変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正, 他
  • 学会等名: 第65回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 千葉商科大学, 千葉県市川市
  • 年月日: 20100916-18
• [学会発表] Enhancement of skeletal muscle hypertrophy in heat shock factor 1-overexpressed mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, T., et al
  • 学会等名: XXXIX European Muscle Conference 2010
  • 発表場所: Padua, Italy
  • 年月日: 20100911-15
• [学会発表] Some aspects of HSF1-related stress response in the plasticity of mammalian skeletal muscle (2010)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., et al
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences 2010 "Skeletal Muscle Satellite & Stem Cells"
  • 発表場所: Carefree Resort, Arizona, USA
  • 年月日: 20100718-23