筋損傷回復時の筋線維タイプ決定における運動神経の重要性

运动神经在肌肉损伤恢复过程中肌纤维类型确定中的重要性

基本信息

批准号：
21K05896
负责人：
澤野祥子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Azabu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

哺乳類の骨格筋は、遅筋型（1型）、速筋型（2B型）、その中間の2A、2X型に分類される。運動などの後天的な外的因子により骨格筋線維タイプが変化することが明らかになっているが、単一筋線維レベルでタイプ変化を遂げる際、筋線維を支配する運動神経がタイプ変化にどの程度影響を及ぼすのかほとんど分かっていない。そこで本研究では、筋損傷から骨格筋再生途上で増加する「ハイブリッド筋線維」の増加とその後の減少が坐骨神経切除によって影響を受けるか検討することで運動神経の役割を明らかにすることを目指す。本年度は、骨格筋損傷からの回復あるいは筋肥大に関与する成分についての検討を行った。まず、マウス骨格筋幹細胞C2C12を用いた検討を行った。C2C12筋管細胞に成分Aを共存させることにより、筋合成系の活性化およびミオシン重鎖発現量の増加、筋分解抑制に寄与することを見出した。また、C57BL/6Jマウスにその成分を1ヶ月間投与したところ、マウスヒラメ筋および長趾伸筋の筋線維断面積の分布が増大の方向にシフトしており、断面積平均値に有意な増加が認められた。したがって、成分Aの投与により筋肥大が起こったことが示唆された。このように、筋損傷からの回復あるいは筋肥大を促す成分を見出したことから、筋回復・筋再生を効率的にコントロールできることが示唆された。これらの知見を活用し、最終年度では、筋線維再生時の筋線維タイプ決定に運動神経がどのような役割を担っているのかを明らかにすることを目指す。

哺乳动物骨骼肌分为慢肌（1 型）、快肌（2B 型）和中间型 2A 和 2X。很明显，骨骼肌纤维类型会因运动等后天外部因素而发生变化，但当单根肌纤维水平发生类型变化时，尚不清楚控制肌纤维的运动神经在多大程度上受到影响。类型变化对其影响知之甚少。因此，在这项研究中，我们旨在通过检查坐骨神经切除是否影响肌肉损伤后骨骼肌再生过程中增加的“混合肌纤维”数量的增加和随后的减少来阐明运动神经的作用。今年，我们研究了参与骨骼肌损伤和肌肉肥大恢复的成分。首先，我们使用小鼠骨骼肌干细胞C2C12进行了研究。我们发现，C2C12 肌管中 A 成分的共存可激活肌肉合成系统，增加肌球蛋白重链表达，并有助于抑制肌肉降解。另外，当该成分给予C57BL/6J小鼠1个月后，小鼠比目鱼肌和趾长伸肌的肌纤维横截面积分布向增加的方向移动，并且出现了明显的增加。识别平均横截面积值。因此，提示给予成分A引起肌肉肥大。促进肌肉损伤或肌肉肥大恢复的成分的发现表明可以有效控制肌肉恢复和再生。利用这些发现，在该项目的最后一年，我们的目标是阐明运动神经在肌纤维再生过程中确定肌纤维类型中发挥的作用。