運動による骨格筋幹細胞機能の活性化に関わる分子基盤の解明

阐明运动激活骨骼肌干细胞功能的分子基础

基本信息

批准号：
15J00411
负责人：
藤巻慎
金额：
$ 1.39万
依托单位：
Nagasaki University (2016)University of Tsukuba (2015)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00411/
关键词：
サテライト細胞除負荷 Notchシグナル Pax7 Myf5 MyoD Wntシグナル

项目摘要

本年度は、マウスの後肢懸垂モデルを用い、除負荷によるサテライト細胞の機能変化を、サテライト細胞の運命決定を制御するNotchシグナルに着目して検討した。C57BL6/jマウスを尾部から吊るし、後肢を接地できないようにして１週間飼育した。その結果、マウスの下肢筋重量が有意に減少し、後肢懸垂によって筋萎縮が誘導されたことを確認した。後肢懸垂（HS）群と通常飼育（Cont）群のマウスの長趾伸筋から単一筋筋線維を単離し、サテライト細胞のマーカー遺伝子であるPax7の抗体を用いて免疫染色することで筋線維あたりのサテライト細胞数を定量した。その結果、HS群はCont群と比較して、サテライト細胞数が減少していることが明らかとなった。続いて、HS群とCont群の双方の後肢筋を全て摘出し、フローサイトメーターによってサテライト細胞を分取した。その後、RNAを抽出し、定量PCRによってNotchシグナル関連遺伝子の発現量を定量したところ、HS群から採取したサテライト細胞はCont群と比較して低値を示した。これらのことから、除負荷によるサテライト細胞の減少はNotchシグナルの不活性化に起因する可能性が示唆された。さらに両群から単離した単一筋線維を培養し、Pax7とサテライト細胞活性化のマーカーであるMyoDの抗体を用いて免疫染色することでサテライト細胞の活性化および増殖能力を評価したところ、除負荷を経験したサテライト細胞は活性化が遅延し、増殖能力が低下することが示唆された。以上の結果から、除負荷によってサテライト細胞の性質が変化し、活性化や増殖といった機能が低下することが明らかとなった。本研究成果は、これまでのサテライト細胞研究では明らかになっていない新規の知見であり、本研究は分野の発展に寄与する有意義な研究である。

今年，我们使用小鼠后肢悬浮液模型来检查由于排除负载而导致的卫星细胞的功能变化，重点是控制卫星细胞命运的确定的Notch信号。 C57BL6/J小鼠被挂在尾巴上，将后腿保持一周，而无法接触地面。结果，已经证实，小鼠的下肢肌肉体重显着降低，并且肌肉萎缩是由后肢悬浮液诱导的。从后肢悬浮液（HS）和正常饲养（续）组中，从小鼠的伸肌长长长长肌纤维中分离出单肌肌肉纤维，并通过使用PAX7的PAX7（卫星细胞标记基因的标记基因）对每个肌肉纤维的卫星细胞数量进行定量。结果，发现与cont组相比，HS组中的卫星细胞数量减少。随后，除去HS组和cont组中的所有后肢肌肉，并使用流式细胞仪分离卫星细胞。然后提取RNA，并通过定量PCR定量Notch信号相关基因的表达水平，与HS组收集的卫星细胞相比显示出较低的值。这些结果表明，由于去除载荷而导致的卫星细胞的减少可能是由于Notch信号失活。此外，使用Pax7和Myod（卫星细胞激活的标志物）对两组分离的单肌纤维进行了培养和免疫染色，以评估卫星细胞的激活和增殖能力，这表明经历过移动负荷的卫星细胞会延迟其激活并降低其增殖能力。从上述结果中可以揭示出卫星细胞的特性由于负载的去除而变化，并且诸如激活和增殖之类的功能被降低。这一研究发现是一个新颖的发现，在先前对卫星细胞的研究中尚未揭示，这项研究是一项有意义的研究，有助于该领域的发展。