IL-4の作用を利用した新たなサルコペニア治療法の確立

利用IL-4的作用建立新的肌肉减少症治疗方法

基本信息

批准号：
21K11428
负责人：
黒坂光寿
金额：
$ 2.66万
依托单位：
St. Marianna University School of Medicine
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

本年度は、IL-4シグナリングが筋芽細胞融合を促進するメカニズムを細胞融合分子（myomaker、myomerger）に着目して明らかにすることを目的とした。我々は、L-4Rαをノックダウン（L-4RαKD）させた筋芽細胞を作成し、分化培地で72時間培養後に筋芽細胞融合能を評価したところ、IL-4RαKDでは融合能が有意に低下した。その際に筋特異的転写因子（MyoD、myogenin）および細胞融合因子の発現量を評価したところ、 IL-4RαKDは筋特異的転写因子およびmyomergerの遺伝子およびタンパク質発現量が有意に低下した。また、増殖培地で24時間培養後に同様の項目を評価したところ、IL-4は増殖培地でさえ筋特異的転写因子およびmyomergerの遺伝子発現量を有意に増加した。myomergerの発現は部分的にMyoDおよびmyogenin によって制御されていることが報告されている（Nikki et al., 2021）。したがって、IL-4はMyoDおよびmyogeninの発現を介してmyomergerの発現を誘導することが示唆される。myomakerは融合する両方の細胞において必要であるが、myomergerは片方の細胞でのみ発現していれば融合することが報告されている（Petrany and Millay, 2019）。そこで IL-4RαKD細胞とコントロール（Ctrl）細胞を分化培地で共培養したところ、Ctrl細胞と共培養することでIL-4RαKD細胞の融合能が有意に回復した。この結果は、IL-4がmyomergerの発現に影響を及ぼしたことを裏付ける。すなわち、IL-4RαKD細胞では、myomakerは融合するために必要な発現量を有しているが、一方でmyomergerの発現量は融合するために不十分であることが示唆された。さらに我々は、IL-4RαKD細胞にmyomergerを発現するベクターを導入し分化培地で72時間培養したところ、融合能が有意に回復した。以上の結果より、IL-4シグナリングは、MyoDおよび myogeninの発現を介してmyomergerの発現を誘導し、筋芽細胞融合を促進していることが示唆された。

今年，目的是阐明IL-4信号传导通过重点关注细胞融合分子（肌瘤者）来促进肌细胞融合的机制。我们产生了L-4Rα的（L-4RαKD）的成肌细胞，并在分化培养基中培养72小时后评估了成肌细胞融合能力，并发现IL-4RαKD具有显着降低的融合能力。目前，评估了肌肉特异性转录因子（MYOD，肌原）和细胞融合因子的表达水平，IL-4RαKD显着降低了肌肉特异性转录因子和肌瘤的基因和蛋白质表达水平。此外，当在生长培养基中培养24小时后评估类似的项目时，IL-4显着提高了肌肉特异性转录因子的基因表达水平，即使在生长培养基中，也会显着提高肌肉特异性转录因子和肌瘤。据报道，Myomerger的表达受肌蛋白和肌蛋白的部分调节（Nikki等，2021）。因此，建议IL-4通过肌原和肌蛋白的表达诱导肌瘤表达。在两个融合的细胞中，都需要肌动物制剂，但据报道，如果仅在一个细胞中表达肌瘤（Petrany and Millay，2019年），则据报道将其融合。因此，当将IL-4RαKD细胞和对照（CTRL）细胞共培养时，与CTRL细胞共培养时，显着恢复了IL-4RαKD细胞的融合能力。该结果证实IL-4影响了肌膜表达。也就是说，在IL-4RαKD细胞中，肌瘤制剂具有融合的所需表达水平，而Myomerger的表达水平不足以融合。此外，我们在IL-4RαKD细胞中引入了一个表达肌膜的载体，并在分化培养基中培养了72小时，并且融合能力得到了显着恢复。以上结果表明，IL-4信号传导通过肌动物和肌蛋白的表达诱导肌瘤的表达，从而促进肌细胞融合。