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2014 年度 実績報告書

骨格筋における異種細胞間コミュニケーション機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24248045
研究機関北海道大学

研究代表者

西邑 隆徳  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10237729)

研究分担者 保坂 善真  鳥取大学, 農学部, 教授 (00337023)
辰巳 隆一  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40250493)
尾嶋 孝一  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産草地研究所 畜産物研究領域, 研究員 (60415544)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード骨格筋 / 細胞間コミュニケーション / 筋細胞 / 脂肪細胞 / 神経細胞 / 細胞外マトリックス
研究実績の概要

筋細胞と脂肪細胞の細胞間コミュニケーション機構について、筋管が脂肪細胞の脂肪滴のサイズを抑制するメカニズムを検討した。筋管はミオスタチンを分泌しており、筋管の培養上清で脂肪細胞を培養すると脂肪細胞中の大きな脂肪滴の割合が通常の培養液で培養した脂肪細胞に比べて有意に少なくなること、さらに、これらの効果はミオスタチン抗体あるいはフォリスタチンの添加で抑制されることを見出した。また、筋管と共培養した脂肪細胞におけるC/EBPb,C/EBPa, PPARg,アディポネクチンならびにペリリピン1のmRNA発現量は単独培養の脂肪細胞のそれらの発現量に比べて低く、脂肪細胞の分化・成熟が筋管によって抑制されていることが示唆された。
マウスとラットのグリセロール注入後の筋再生を比較検討した結果、マウスの筋中にグリセロールを注入すると、注入後すぐに脂肪組織に一時期置換されるが、ラットでは脂肪組織形成を経ずに瘢痕化する。このとき、マウスおよびラットのグリセロール注入筋組織を観察すると、ラットの注入部位ではTGF-b1が分布していたことから、このTGF-b1が、脂肪分化を抑制し筋組織の線維化(瘢痕化)誘導する主因子であると考えられた。
分化初期の筋衛星細胞が分泌する神経軸索ガイダンス因子Sema3Aによる運動神経末端の再接着制御機構について、アセチルコリン受容体(nAChR)の挙動に焦点を当てて追究した。筋芽細胞が分化・融合しできる筋管においてnAChRの機能的凝集化(クラスラリング)は神経接着に必須であるが、この現象がSema3Aのノックダウンによって阻害されることも明らかになった。また、Sema3Aのシグナリン軸を構成する筋特異的転写制御因子myogeninを同様にノックダウンしてもnAChRのクラスラリングは正常に進行することから、myogenin非依存的な細胞内シグナリングによってnAChRクラスラリングが制御されていると考えられた。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Proteomic analysis of secreted proteins from skeletal muscle cells during differentiation2014

    • 著者名/発表者名
      Ojima K, Oe M, Nakajima I, Shibata M, Chikuni K, Muroya S, and Nishimura T.
    • 雑誌名

      EuPA Open Proteomics

      巻: 5 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.euprot.2014.08.001

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cold Exposure Increases Slow-Type Myosin Heavy Chain 1 (MyHC1) Composition of Soleus Muscle in Rats2014

    • 著者名/発表者名
      Mizunoya, W., Iwamoto, Y., Sato, Y., Tatsumi, R., and Ikeuchi, Y.
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 85 ページ: 293-304

    • DOI

      10.1111/asj.12143

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Supplementary immunocytochemistry of hepatocyte growth factor production in activated macrophages early in muscle regeneration2014

    • 著者名/発表者名
      Sawano, S., Suzuki, T., Do, M.-K. Q., Ohtsubo, H., Mizunoya, W., Ikeuchi, Y., and Tatsumi, R.
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 85 ページ: 994-1000

    • DOI

      10.1111/asj.12264

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 筋幹細胞が分泌するSema3Aによる筋線維型自律制御機構2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴弘, 大屋雄暉, 尾嶋孝一, 大坪秀明, 小宮佑介, 水野谷航, 中村真子, 池内義秀, 古瀬充宏, 辰巳隆一
    • 雑誌名

      栄養生理研究会報

      巻: 58 ページ: 19-25

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 骨格筋細胞が増殖から分化に至る過程で分泌する因子のプロテオーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      尾嶋孝一, 大江美香, 中島郁世, 室谷進, 西邑隆徳
    • 学会等名
      日本畜産学会第119回大会
    • 発表場所
      宇都宮市(宇都宮大学)
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-30
  • [学会発表] 筋芽細胞の増殖時・分化時におけるSema3AとPax7発現の相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      木 欄, 尾嶋孝一, 中村真子, 水野谷航, 辰巳隆一, 池内義秀
    • 学会等名
      日本畜産学会第119回大会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-30
  • [学会発表] Sema3A ligand secreted from satellite cells promotes aneural nAChR clustering2015

    • 著者名/発表者名
      ド マイコイ, 水野谷航, 尾嶋孝一, 中村真子, 池内義秀, 辰巳隆一
    • 学会等名
      日本畜産学会第119回大会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-30
  • [学会発表] 筋幹細胞特異的 Sema3A cKO マウスの解析2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴弘, 西松伸一郎, 寺田久美子, 片瀬直樹, 濃野 勉, 水野谷航, 池内義秀, 辰巳隆一
    • 学会等名
      日本畜産学会第119回大会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-30
  • [学会発表] Morphological study of muscle regeneration following glycerol injury in mice and rats2015

    • 著者名/発表者名
      Miyake Yae, Hosaka Yoshinao Z.
    • 学会等名
      The 5th Congress of Asian Association of Veterinary Anatomist
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2015-02-12 – 2015-02-13
  • [学会発表] Dynamics of secreted proteins from skeletal muscle cells during muscle differentiation2014

    • 著者名/発表者名
      Ojima K, Oe M, Nakajima I, Muroya S, and Nishimura T.
    • 学会等名
      2014 Annual Meeting of the American Society for Cell Biology
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-10
  • [学会発表] Anti-inflammatory macrophages implicate in regenerative moto-neuritogenesis, by promoting myoblast migration and Sema3A expression2014

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi, S., Shono, J., Suzuki, T., Sawano, S., Anderson, J.E., Do, M.-K.Q., Ohtsubo, H., Mizunoya, W., Nakamura, M., Furuse, M., Ikeuchi, Y., and Tatsumi, R.
    • 学会等名
      Animal Science Congress 2014 of the Asian-Australian Association of Animal Production Societies (AAAP)
    • 発表場所
      Yogyakarta, Indonesia
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [学会発表] Functional interaction between Sema3A and Pax7 in proliferation and differentiation of myoblasts2014

    • 著者名/発表者名
      Mulan, Nakamura, M., Suzuki, T., Mizunoya, W., Ojima, K., Tatsumi, R. and Ikeuchi, Y.
    • 学会等名
      International Symposium on Agriculture, Forestry, Environment and Life Sciences in Asia, 2014
    • 発表場所
      Chuncheon, Gangwon, Korea
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-31
  • [学会発表] Muscle regeneration dynamics: satellite cells may do more2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi, R., Anderson, J.E. and Allen, R.E.
    • 学会等名
      A Meeting-of-Minds Muscle Symposium
    • 発表場所
      Winnipeg, MB R3T 2N2, Canada
    • 年月日
      2014-09-09
  • [学会発表] M2 macrophages may implicate in regenerative moto-neuritogenesis, by promoting myoblast migration and Sema3A expression.2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi, R., Sakaguchi, S., Shono, J., Suzuki, T., Sawano, S., Anderson, J.E., Do, M.-K.Q., Ohtsubo, H., Mizunoya, W., Nakamura, M., Furuse, M., and Ikeuchi, Y.
    • 学会等名
      2014 FASEB Science Research Conference on “Skeletal Muscle Satellite and Stem Cells”
    • 発表場所
      Steamboat Springs, CO, USA
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
  • [学会発表] APOBEC2 deficiency up-regulates myoblast differentiation2014

    • 著者名/発表者名
      Ohtsubo, H., Sato, Y., Suzuki, T., Mizunoya, W., Nakamura, M., Tatsumi, R., and Ikeuchi, Y.
    • 学会等名
      2014 FASEB Science Research Conference on “Skeletal Muscle Satellite and Stem Cells”
    • 発表場所
      Steamboat Springs, CO, USA
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25

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公開日: 2016-06-03  

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