膜融合を制御するホスファチジルセリン分子の探索と骨格筋肥大における作用機序の解明

寻找控制膜融合的磷脂酰丝氨酸分子并阐明骨骼肌肥大的作用机制

• 批准号: 21H03330
• 负责人: 井上 菜穂子
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03330/
• 关键词: 骨格筋; 質量分析; ホスファチジルセリン; 脂質; イメージング; 細胞膜

骨格筋は体を動かす動的な役割を担うだけでなく、体内の70％の糖を代謝する重要な糖代謝器官である。疾患や加齢に伴い筋量が減少することから、有効的な筋肥大メカニズムの解明、および筋萎縮を抑制するような薬剤等が期待されている。筋細胞が融合する際に必須の細胞膜脂質の一種であるホスファチジルセリンに着目し、前年度は筋肥大誘導動物モデルとして、持久的運動トレーニングを行ったマウスを作成し、腓腹筋を対象として変動のある脂質分子種の探索を行った。その結果、肥大に伴い変動する脂質分子の同定を達成した。今年度は、これらの脂質変化が筋細胞によるものなのかを詳細に明らかにする目的のもと、骨格筋培養細胞C2C12を用いた解析を行うこととした。具体的にはⅡ型糖尿病筋萎縮モデルとして、パルミチン酸投与培養細胞を作成し、萎縮に伴い変動する脂質分子種の探索を行った。その結果、既報の通り、インスリン抵抗性を惹起するようなジアシルグリセロールの蓄積も認められ、モデルが正しく作成されていることを確認した。またその際、有意に減少するホスファチジルセリン分子種の同定に成功した。さらにより顕著な変動として、リン脂質の前駆体であるホスファチジン酸の著しい蓄積を観察した。ホスファチジン酸はそれ自身が炎症メディエーターとして作用することから、このホスファチジン酸の蓄積こそが筋萎縮に関与するのではないか、と考えた。そこで現在は同モデルを用いて、ホスファチジン酸から各種ホスファチジルセリンを含むリン脂質の生合成が制御されている可能性を考慮し、各種合成酵素の発現解析についても併せて行っている。

骨骼肌不仅起着移动身体的动力作用，而且还是重要的糖代谢器官，代谢体内70%的糖。由于肌肉质量随着疾病和衰老而减少，因此人们期望阐明有效的肌肉肥大机制并开发抑制肌肉萎缩的药物。去年，我们以肌肉细胞融合所必需的细胞膜脂质磷脂酰丝氨酸为中心，创建了经过耐力运动训练的小鼠作为诱导肌肉肥大的动物模型，并研究了腓肠肌的变化，寻找脂质分子。物种。结果，我们能够识别随肥大而变化的脂质分子。今年，我们决定使用培养的骨骼肌细胞 C2C12 进行分析，目的是详细阐明这些脂质变化是否是由肌肉细胞引起的。具体来说，作为II型糖尿病肌肉萎缩模型，我们创建了施用棕榈酸的培养细胞，并寻找随萎缩而波动的脂质分子种类。结果，正如之前报道的那样，还观察到了导致胰岛素抵抗的二酰基甘油的积累，证实了模型的创建是正确的。当时，我们还成功鉴定出了显着减少的磷脂酰丝氨酸分子种类。更显着的变化是磷脂酸（磷脂的前体）的显着积累。由于磷脂酸本身充当炎症介质，因此我们推测磷脂酸的积累可能与肌肉萎缩有关。因此，我们目前正在使用相同的模型来分析各种合成酶的表达，考虑到磷脂酸的生物合成（包括各种磷脂酰丝氨酸）受到调节的可能性。

项目成果

質量分析イメージングが明らかにする脂質代謝動態

质谱成像揭示脂质代谢动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: Hamazaki Nobuaki;Kamiya Kentaro;Nozaki Kohei;Yamashita Masashi;Uchida Shota;Noda Takumi;Maekawa Emi;Meguro Kentaro;Yamaoka-Tojo Minako;Matsunaga Atsuhiko;Ako Junya;井上菜穂子
• 通讯作者: 井上菜穂子

Lipid Dynamics due to Muscle Atrophy Induced by Immobilization

• DOI: 10.5650/jos.ess21045
• 发表时间: 2021-01-01
• 期刊: JOURNAL OF OLEO SCIENCE
• 影响因子: 1.5
• 作者: Kimura, Keisuke;Morisasa, Mizuki;Goto-Inoue, Naoko
• 通讯作者: Goto-Inoue, Naoko

Mass spectrometry imaging reveals local metabolic changes in skeletal muscle due to chronic training.

质谱成像揭示了长期训练导致的骨骼肌局部代谢变化。

• DOI: 10.1093/bbb/zbac037
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biosci Biotechnol Biochem.
• 作者: Goto-Inoue N;Morisasa M;Kimura K;Mori T;Furuichi Y;Manabe Y;Fujii NL.
• 通讯作者: Fujii NL.

Fish Protein Promotes Skeletal Muscle Hypertrophy via the Akt/mTOR Signaling Pathways

• DOI: 10.3177/jnsv.68.23
• 发表时间: 2022-01-01
• 期刊: JOURNAL OF NUTRITIONAL SCIENCE AND VITAMINOLOGY
• 影响因子: 1.6
• 作者: Morisasa，Mizuki;Yoshida，Eriko;Goto-Inoue，Naoko
• 通讯作者: Goto-Inoue，Naoko

Comprehensive proteome analyses revealed the signal transduction of skeletal muscle hypertrophy

全面的蛋白质组分析揭示了骨骼肌肥大的信号转导

• 发表时间: 2022
• 作者: 大﨑脩仁;脇田慎一;民谷栄一;Morisasa Mizuki
• 通讯作者: Morisasa Mizuki