損傷骨格筋における筋線維タイプ移行のメカニズム解明

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18791043
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 松浦 哲也 徳島大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (30359913)
• Keywords: 骨格筋 / 筋線維タイプ / 筋肉損傷 / PCG-1

Research Abstract

運動器疾患の中で骨・関節に関する研究は多いが、筋肉に関する研究は少なく、特に整形外科が深く関わるべき筋肉損傷の修復メカニズムに関する研究は立ち遅れているのが現状である。筋肉損傷はスポーツ活動、交通事故、労働災害等様々な原因で発生し、整形外科の日常臨床で良く遭遇する外傷であり、その病態を解明することは重要である。
筋肉損傷の修復メカニズムを明らかにするには、筋肉を形態的にも機能的にも評価する必要があるが、筋線維タイプ分類はこの両者を評価できる有力な方法のひとつである。マウス骨格筋の筋線維タイプは、myosin heavy chain fastとmyosin heavy chain slowに対する抗体を用いた蛍光免疫染色にて、速筋、遅筋、および両者の中間型ともいえる混合型に分類できた。次いで、マウスのひらめ筋、前脛骨筋および腓腹筋を用いて、断裂、牽引、打撲、蛇毒注射の4つの異なるモデルを作成した。そして、筋肉損傷後2、4、6、8、12週の筋線維タイプを、上述の抗体を用いて、蛍光免疫染色およびWestern blotで経時的に調べた。その結果、損傷後に明らかな筋線維タイプの割合が変化したのは蛇毒注射モデルのひらめ筋で、損傷後8週まで経時的に遅筋が増加していた。
さらに、蛇毒注射モデルのひらめ筋で、筋線維タイプとの関係が指摘されている微小血管、転写調節因子の1つであるperoxisome proliferators-activated receptor(PPAR)-gammma coactivator-1(以下PGC-1)との関連について検討した。微小血管の数の変化を、蛍光免疫染色を用いて経時的に調べたところ、損傷後6週までは増加していたが、それ以降減少しており、遅筋の増加とは同期していなかった。一方、PGC-1はWestern blotにて遅筋の増加に同期して増加していた。