2018 Fiscal Year Research-status Report
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17K13138
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
土屋 吉史 熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(SPD・PD・RPD) (20795679)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 筋サテライト細胞 / 筋細胞 / 筋損傷 / 筋挫傷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、筋損傷の伴う運動トレーニングや筋挫傷により、傷ついた筋線維から放出される生理活性因子が筋サテライト細胞の分化制御 (活性化、増殖、分化) に寄与するか否かを検証すること、およびその因子の同定を目的としている。前年度までの研究ではプロテオーム解析により GAPDH が筋サテライト細胞の活性化に寄与することを明らかにした。
当該年度における研究成果は、同定したたんぱく質を実際に生体に投与することで活性化の促進とそれに続く筋再生能の向上が認められるか否かを中心に検証を行った。被験動物には野生型マウスを用い、前年度の研究で特に効果がみられた３種のたんぱく質を前脛骨筋に投与した後に筋損傷を惹起させる薬剤を投与した。筋再生能の評価には、筋線維横断面積値、筋横断面周囲のサテライト細胞数およびそれたのサテライト細胞が発現する筋再生関連タンパク質や遺伝子を用いた。
その結果、筋湿重量および筋横断面積値には有意な差は認められなかったものの、筋再生関連たんぱく質であるMyoDの発現は有意にGAPDH投与群で増加した。さらに同群では、筋サテライト細胞マーカーであるPax7およびMyoDの遺伝子発現が増加していた。これらの結果は、GAPDHが筋損傷からの回復をサポートしていること示唆するものであった。さらに申請者は、筋サテライト細胞活性化に寄与することが知られている HGF シグナルに着目し、同定した 3 種のたんぱく質がそのシグナルを介するか否かを筋線維浮遊培養法を用い検証した。興味深いことに、HGF受容体阻害剤 (c-MET inhibitor) と3種のたんぱく質を筋線維に添加して培養したところいずれの群でもサテライト細胞の活性化が認められた。この結果は、これらのたんぱく質が、既に報告のある HGF シグナルを介さずに活性化していることを示唆する結果であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当該年度における到達目標は、同定した筋サテライト細胞を活性化させる筋損傷由来の生理活性因子が筋損傷を加えた際に筋再生を促進させるか否かを in vivo の実験により証明することであった。
当該年度はこれらの目標に加え、筋サテライト細胞活性化に寄与するシグナルにも着手し当初の予定よりも研究を発展させることができた。以上の理由から、「当初の計画以上に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現段階で、申請時の年次計画以上に研究計画を進めることができている。今後は、単一筋線維を用いた浮遊培養法を用いて、ヒトの血清を添加させた際にも筋サテライト細胞の活性化が起こりうるかを検証する。その際、筋損傷マーカーが顕著に増加するレジスタンス運動をヒトを対象に実施させ、運動前後の血清を筋線維に添加することで、筋サテライト細胞の活性化度合いを比較する。以上の実験により、筋サテライト細胞の筋分化制御に対する運動効果を検出する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の計画よりも安価に物品購入が可能になったため。
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