筋幹細胞分泌因子Sema3Aによる筋線維型制御機構の食品機能学的調節

肌肉干细胞分泌因子Sema3A对肌纤维类型控制机制的食物功能调节

基本信息

批准号：
20J13712
负责人：
松吉祐児
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J13712/
关键词：
骨格筋筋幹細胞衛星細胞 Sema3A 神経筋接合部筋線維型食品機能性

项目摘要

これまでの研究成果より、クロロゲン酸がSema3A依存的な遅筋型筋線維形成機構を活性化させることが明らかとなったため、そのメカニズム解明に取り組んだ。まず、上記の結果は初代培養系でによって得た結果のため、筋衛星細胞以外の細胞がクロロゲン酸の影響を受けたことで何らかの影響を及ぼした可能性があった。そこでマウス由来筋芽細胞を用いてクロロゲン酸の添加実験を行った結果、初代培養系と同様の結果を得た。これにより他の細胞が間接的に関わっている可能性を否定しつつ、クロロゲン酸はマウス・ラット間を超えて効力を持つことが示された。またこれまでの研究によりクロロゲン酸によるSema3Aに依存的なシグナリング軸の活性化が筋幹細胞由来のSema3Aとは独立して効果を発揮していることから、クロロゲン酸がSema3A細胞膜受容体(neuropilin2-plexinA3)のアゴニストになっているという仮説を立てた。これを検証するため、neuropilin2に対する中和抗体を用いたクロロゲン酸の添加実験を行ったが、この実験では有用なデータを得る事ができなかった。更なる応用分野への発展として、筋幹細胞分泌因子であるSema3Aの生理機能の追究を行った。筋衛星細胞特異的にSema3Aを欠損できる遺伝子組換えマウスを用いて、筋損傷・回復時における変化を観察した。以前より筋損傷時に筋衛星細胞特異的にSema3Aを欠損させると、遅筋型筋線維の割合が大きく減少することが確認されていた。今回の実験では新たに、再生初期において運動神経からの伝達を担うアセチルコリン受容体を構成するサブユニットの発現量が低下することを確認した。しかし回復後の神経筋接合部の形態に差は見られなかった。これは本実験で用いた筋損傷方法による影響が考えられるため、他の損傷方法で検証する必要がある。

之前的研究结果表明，绿原酸激活Sema3A依赖性慢肌纤维形成机制，因此我们致力于阐明这一机制。首先，由于上述结果是在原代培养体系中获得的，因此存在肌肉卫星细胞以外的细胞受到绿原酸影响的可能性。因此，我们利用小鼠来源的成肌细胞进行了添加绿原酸的实验，并获得了与原代培养系统相似的结果。这表明绿原酸的作用不仅限于小鼠和大鼠，同时排除了其他细胞间接参与的可能性。此外，先前的研究表明，绿原酸激活 Sema3A 依赖性信号轴，其作用独立于源自肌肉干细胞的 Sema3A，被假设为激动剂。为了验证这一点，我们使用添加了绿原酸的神经毡蛋白2中和抗体进行了实验，但我们无法从该实验中获得任何有用的数据。作为应用领域的进一步发展，我们研究了肌肉干细胞分泌因子Sema3A的生理功能。使用肌肉卫星细胞中特异性缺乏 Sema3A 的基因工程小鼠，我们观察到了肌肉损伤和恢复过程中的变化。此前已证实，当肌肉损伤时肌肉卫星细胞中的Sema3A被特异性删除时，慢肌纤维的比例会显着减少。在本实验中，我们新证实，在再生早期，负责运动神经传递的乙酰胆碱受体亚基的表达水平降低。然而，恢复后神经肌肉接头的形态没有观察到差异。这可能是由于本实验中使用的肌肉损伤方法的影响，因此需要使用其他损伤方法进行验证。