機械的な伸縮運動に依存した骨格筋細胞の発達の分子機構

骨骼肌细胞发育依赖于机械拉伸运动的分子机制

基本信息

批准号：
04237209
负责人：
大日方昂
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

培養骨格筋細胞をモデルとして、電気刺激や機械的張力を加えて収縮運動を強制させたときの筋細胞の応答を構成蛋白質の変化と細胞の配列様式について解析し、また過重力場におかれた動物個体における筋の応答を調べた。1)電気刺激を加えられた培養骨格筋細胞における筋蛋白質アイソフォームの発現ニワトリ骨格筋初代培養細胞に、12Vの電気刺激を10Hzあるいは100Hzでおよそ1週間与え、発現されるC-蛋白質を調べた結果、10Hzでは遅筋型、100Hzでは速筋型のアイソフォームの発現となることがわかった。2)機械的なストレッチングに対する培養骨格筋細胞の応答 Silpot 184W/C(ダウ・コーニング社)を加工されたガラス板上に薄くのばして、平行した微細な溝をもつシリコン膜を作成し、この上に骨格筋細胞を培養することにより、膜上に並列して接着した筋細胞集団を得た。これをシリコン膜伸展装置に接続し、10rpmの頻度で細胞を長軸方向に10%引き伸ばしつつ約1週間細胞を維持することに成功した。シリコン膜上の細胞の横断切片を作成、筋特異抗体による染色により筋細胞を識別しその横断像を解析した結果、ストレッチングを加えた筋細胞は加えなかった筋細胞に比して有意に直径の増加が認められた。このことにより、ストレッチングが骨格筋細胞の肥大化を促することが直接証明された。またストレッチングを受けた細胞ではアクチン結合蛋白質コフィリンの核内移行が顕著であった。3)重力負荷の場におかれたマウス、ニワトリにおける筋の変化最大2G(重力の2倍)までの重力負荷環境で約1ケ月飼育されたニワトリではALD筋(遅筋)に顕著な肥大化が起こることがわかった。また、筋ジストロフィー症マウスでは症状が悪化、筋変性が促された。

使用培养框架肌肉细胞作为模型，分析了通过添加电刺激和机械张力来强迫肌肉细胞的响应，以分析组成蛋白的变化和细胞的阵列样式，还分析了在增生场中我们检查了动物个体的肌肉的反应。 1）在12V电刺激上向第一个生成培养细胞的肌肉刺激表达肌肉的表达大约为10Hz或100Hz。发现10Hz是一种缓慢的肌肉类型，在100Hz处是一种快速的同工型。 2）对骨骼肌细胞的机械拉伸反应SILPOT 184W/C（道琼斯枪）稀薄地散布在加工后的玻璃板上，从而通过培养上方的骨骼肌细胞，在上面形成带有细凹槽的硅膜。获得膜上的平行。这是连接到硅膜扩展装置的，并且成功维持了大约一周的细胞，同时在长轴上以10rpm的频率将细胞延伸10％。在硅膜上创建交叉细胞，通过肌肉特异性抗体染色，鉴定肌肉细胞，并分析交叉图像。结果，直接证明拉伸促进骨骼肌细胞的扩大。另外，在拉伸细胞中，肌动蛋白结合蛋白辅助蛋白的过渡是显着的。 3）在重力负载的地方，在重力负载环境中，鸡的最大肌肉最大变化约2 g，大约一个月，ALD肌肉（慢肌肉）显着扩大发生。此外，肌肉营养不良小鼠症状和肌肉变性恶化。