2007 Fiscal Year Annual Research Report
骨格筋収縮時の内圧上昇に対する骨格筋細胞応答とその分子機構の解析
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19700525
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| Research Institution | Asai Gakuen University |
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Principal Investigator |
森田 憲輝 Asai Gakuen University, 生涯学習システム学部, 准教授 (10382540)
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| Keywords | 圧力 / 筋細胞 / メカニカルストレス / myogenesis |
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| Research Abstract |
【研究課題の背景および目的】骨格筋収縮時に活動筋組織の内部には筋内圧が生じている。この圧力刺激の作用については筋芽細胞において代謝の活性化が生じること以外ほとんどが未解明であり,本研究課題はこの圧力という機械的刺激の骨格筋細胞への影響を生化学的に検討するものである。本年度は未成熟な筋細胞(筋芽細胞)への圧力刺激が筋細胞の成熟(分化)に影響するかどうかを検討した。【方法】骨格筋細胞は培養骨格筋筋芽細胞L6を用いた。細胞への圧力は160mmHgの定常圧力を1日に3時間,4日間連続負荷した。蛋白質発現の解析にはImmunoblotting法を,遺伝子発現解析にはreal-time RT-PCR法を用いた。【本年度の研究結果】(1)骨格筋成長因子への作用:骨格筋筋芽細胞への圧力刺激は,1日目および3日目の骨格筋分化マーカーであるmyogeninの蛋白質発現を減少させた。myogeninのmRNA発現も圧力刺激によって1日目および2日目とも減少がみられた。また,IGF-1 mRNAにも減少がみられた。一方,筋成長抑制因子myostatin mRNA発現も2日目に減少した。(2)細胞内情報伝達経路の探索:細胞内情報伝達経路であるMAPKカスケードについて検討し,圧力刺激によるERKおよびJNKのリン酸化の増加が観察された。しかし,p38MAPKに圧力刺激の影響はみられなかった。
【考察および総括】筋芽細胞への圧力刺激は,筋成長抑制因子myostatin発現を抑制したが,筋成長促進因子であるmyogeninおよびIGF-1発現も抑制した。また,細胞内シグナルにおいても骨格筋分化を促進させるp38MAPKが活性化されなかった。これらの結果より,骨格筋筋芽細胞への圧力刺激は筋芽細胞から筋管細胞への分化の進展を抑制する可能性があることが示唆された。
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