レジスタンストレーニング特異的な健康効果の発現に対する新規筋核追加の役割

新肌核添加在阻力训练特定健康效应表现中的作用

• 批准号: 22K17774
• 负责人: 阿藤 聡
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17774/
• 关键词: 筋核; 筋サテライト細胞; 筋肥大; タンパク質合成; ミトコンドリア; 骨格筋; 運動

これまでに, 収縮による筋肥大時の際に筋サテライト細胞（SC）を介した筋核の追加が生じないよう遺伝子改変されたマウスでは, 筋肥大が抑制されることが明らかにされてきているが, 本年度はこうした筋肥大時にSCを介した筋核の追加が生じない状態において, 筋線維内のタンパク質代謝並びにミトコンドリアに生じる変化を明らかにするため検討を行った.実験は野生型マウス並びにSCを除去可能な遺伝子組換えマウス（Pax7-DTA）を対象とし, マウスの片側の後肢の下腿三頭筋のうち腓腹筋とヒラメ筋を外科手術により切除し（対側脚には偽手術を施した）, その後8週間通常飼育を行い, 保存された足底筋に対する慢性的な過負荷を行うことで筋肥大を導出した. その結果, 野生型マウスの筋線維横断面積（fCSA）は8週間の過負荷によって有意に増加したが, Pax7-DTAマウスのfCSAには肥大応答が観察されず, SCを介した適応が筋肥大には重要であることが改めて示された. 次に我々はin vivo SUnSET法を用いて筋線維内のタンパク質合成状態を組織化学解析によって評価した. その結果, 筋肥大が生じていないPax7-DTAマウスの足底筋においても過負荷によって野生型マウスと同様に筋タンパク質合成の増加が生じていることが観察された. このことから, Pax7-DTAマウスにおける収縮による筋肥大の抑制はタンパク質合成以外の要因によってもたらされている可能性が示された. さらに, SCの除去が筋肥大時のミトコンドリアに及ぼす影響を評価する為, 蛍光プローブ（Mito-ID）とSDH染色によるミトコンドリア量ならびに活性の観察を行った. その結果, Pax7-DTAマウスの足底筋では過負荷によってSDH染色による呈色が著しく低下し, ミトコンドリア活性が低下している可能性が示された.

迄今为止，已经揭示了肌肉肥大在经过遗传修饰的小鼠中被抑制，从而使肌肉卫星细胞（SCS）介导在收缩过程中添加了肌核核。在今年，当没有进行肌肉肥大时，我们研究了肌肉纤维内蛋白质代谢和线粒体中发生的变化，当时在肌肉肥大期间未添加SC时。实验是在野生型小鼠和可以去除SCS的转基因小鼠（PAX7-DTA）上进行的。手术切除了小鼠一侧的三头肌的腓肠肌和比目鱼肌（对侧腿上的假手术），然后进行肌肉肥大8周，并诱导保留的足底肌肉的长期超负荷。结果，野生型小鼠的肌肉横向横截面区域（FCSA）显着增加了8周的过载。在PAX7-DTA小鼠的FCSA中未观察到肥大反应，并且再次表明SC介导的适应对肌肉肥大很重要。接下来，我们使用体内日落方法评估了肌纤维中蛋白质合成状态。我们观察到，超负荷还导致PAX7-DTA小鼠的底肌的肌肉蛋白质合成增加，该小鼠没有经历过肌肉肥大，类似于野生型小鼠。这表明由于PAX7-DTA小鼠收缩引起的肌肉肥大抑制可能是由蛋白质合成以外的其他因素引起的。此外，为了评估SC去除对肌肉肥大期间线粒体的影响，我们观察到线粒体量和通过荧光探针（MITO-ID）和SDH染色的活性。结果，我们观察到荧光探针（Mito-ID）和SDH染色的线粒体量和活性。结果表明，过载显着降低了PAX7-DTA小鼠底肌中SDH染色引起的着色，这表明线粒体活性降低了。