ラットヒラメ筋筋線維の肥大における求心性神経活動の役割

传入神经活动在大鼠比目鱼肌肌纤维肥大中的作用

• 批准号: 15700417
• 负责人: 河野 史倫
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15700417/
• 关键词: 筋感覚神経; ヒラメ筋; 代償性肥大; 筋萎縮; 後肢懸垂; プロテオミクス; ラットヒラメ筋; 求心性神経活動; 単一筋核特性

ラットヒラメ筋の肥大における感覚神経活動の役割を追及した。12週齢のウィスター系雄ラットを実験前および実験後コントロール群、ヒラメ筋の協働筋腱を切除しヒラメ筋に代償性肥大を誘発させた過負荷(FO)群、後肢懸垂(U)群、脊髄第4、5腰椎における後根神経(感覚神経)を一部切除した感覚神経切除(DA)群、過負荷と感覚神経切除の両方を行った(FO+DA)群、脊椎は開いたが感覚神経の切除は行わなかった偽手術コントロール(S)群の7群に分けて実験を行った。各群で実験開始日に手術または懸垂を行い、実験前および2週間後にヒラメ筋を摘出した。摘出筋の一部から単一筋線維を取り出し、分析を行った。また、残りの筋片はホモジナイズし、プロテオミクス解析に使用した。ヒラメ筋線維横断面積は、コントロール群に比べFO群で有意な筋線維の肥大が認められた。逆に、U群ではコントロール群に比べ約半分に減少した。S群では顕著な変化は見られなかったが、DA群ではU群ほどではないものの、顕著な筋線維サイズの減少が観察された。FO+DA群ではサイズは変化しなかった。U群で引き起こされた筋線維萎縮は、筋核数と単一筋核あたりの筋細胞質支配領域の両方の減少が伴った。しかし他の群では筋核数に変化は認められず、単一筋核あたりの筋細胞質支配領域の増減が、協働筋腱切除による筋線維肥大や感覚神経活動の抑制による筋線維萎縮または肥大抑制に深く関与したことが明らかとなった。またプロテオミクス解析の結果、DA、FO+DA、U群のような感覚神経活動が抑制されたヒラメ筋において27kDa heat shock proteinおよびリボソームタンパク質S6のリン酸化の抑制が認められた。このようなタンパク質発現動態の変化が、筋感覚神経活動依存的に筋線維サイズを調節する因子の1つであることが示唆された。

我们研究了感觉神经活动在大鼠比目鱼肌肥大中的作用。实验前后给予12周龄Wistar雄性大鼠作为对照组，超负荷（FO）组，其中去除比目鱼肌的配合肌腱并诱导比目鱼肌代偿性肥大，以及脊髓第 4 和第 5 腰椎的后肢悬吊 (U) 组。感觉神经消融（DA）组，其中切除一部分感觉神经（感觉神经）；超负荷和感觉神经消融（FO+DA）组，其中脊柱被打开，但感觉神经被切除。实验分为7组(S组)，不切除神经。各组在实验开始当天进行手术或悬吊，实验前和2周后切除比目鱼肌。从分离的肌肉的一部分中提取单根肌纤维并进行分析。此外，将剩余的肌肉块均质化并用于蛋白质组分析。关于比目鱼肌纤维的横截面积，与对照组相比，FO组观察到明显的肌纤维肥大。另一方面，在U组中，与对照组相比，它减少了大约一半。 S组中没有观察到显着变化，但DA组中观察到肌纤维尺寸显着减小，尽管不如U组那么多。 FO+DA 组的大小没有变化。 U组诱导的肌纤维萎缩伴随着每个肌核的肌核数量和肌细胞质神经支配面积的减少。然而，在其他组中，未观察到肌核数量的变化，每个肌核的肌细胞质神经支配面积的增加或减少可能是由于配合肌腱切除导致肌纤维肥大或肌纤维萎缩或肥厚受到抑制所致。显然，他与抑制感觉神经活动有密切关系。此外，蛋白质组学分析表明，在感觉神经活动受到抑制的比目鱼肌中，如DA、FO+DA和U组，27kDa热休克蛋白和核糖体蛋白S6的磷酸化受到抑制。蛋白质表达动态的这些变化被认为是以肌肉感觉神经活动依赖性方式调节肌纤维大小的因素之一。