ビタミンD製剤が骨格筋細胞に及ぼす影響　－サルコペニアの予防・治療の可能性－

维生素 D 制剂对骨骼肌细胞的影响 - 预防和治疗肌肉减少症的可能性 -

• 批准号: 16K01813
• 负责人: 我妻 玲
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16K01813/
• 关键词: ビタミンD; タンパク質合成; 筋細胞; 骨格筋細胞; サルコペニア

活性型ビタミンDであるカルシトリオールは、虚弱高齢者の筋力低下や転倒に対して、その効果が期待されている薬剤であるが、骨格筋に与える影響については不明な点が多い。そこで本年度は、カルシトリオールが骨格筋のタンパク質合成に及ぼす影響について、細胞培養系を用いて検討した。C2C12筋芽細胞を血清濃度を下げて培養することによって分化誘導した筋管細胞を実験に用いた。予備実験により、ビタミンD受容体（VDR）タンパク質とビタミンD代謝酵素（CYP27B1およびCYP24A1）mRNAの発現を確認した。さらに、カルシトリオール処理により、VDRとCYP24A1のmRNAの発現が4－5倍以上増加することを確認した。タンパク質生合成の評価は、ピューロマイシンを用いたSUnSET法により行った。急性効果を調べるため（実験1）、筋管細胞を16時間血清飢餓状態で培養し、その後24時間カルシトリオール（1-10 nM）で処理した。また、慢性効果を調べるため（実験2）、筋管細胞を72時間カルシトリオール（1-10 nM）で処理した。カルシトリオールを添加した培地は24時間毎に交換した。実験1では、カルシトリオール処理によりピューロマイシンラベルされたタンパク質はおよそ50％減少した。実験2でも、およそ20％減少した。次に、その制御機構を明らかにするため、IGF/PI3K/AKT/mTORシグナル経路に注目した。カルシトリオール処理によりIGF-1およびIGF-1R、IGF-2RのmRNA発現量が低下した。また、Akt（Thr308、Ser473）、p70S6K (Thr389)、S6RP (Ser235/236)、4E-BP1 (Thr37/46)のリン酸化レベルが低下していた。これらの結果は、カルシトリオールが筋細胞のタンパク質合成を下方制御する可能性を示唆する。

骨化三醇是一种活性维生素D，是一种药物，预计会对肌肉无力产生影响，而老年人却落下，但关于其对骨骼肌的影响有很多未知。因此，今年，我们使用细胞培养系统研究了骨化三醇对骨骼肌蛋白质合成的影响。实验中使用了通过较低的血清浓度培养C2C12成肌细胞来分化的肌管细胞。初步实验证实了维生素D受体（VDR）蛋白和维生素D代谢酶（CYP27B1和CYP24A1）mRNA的表达。此外，已经证实，骨化三醇处理将VDR和CYP24A1 mRNA的表达增加了4-5倍或更多。蛋白质生物合成通过使用嘌呤霉素的日落方法评估。为了研究急性效应（实验1），将肌管细胞培养为饥饿16小时，然后用钙三醇（1-10 nm）处理24小时。此外，为了研究慢性效应（实验2），将肌管细胞用钙三醇（1-10 nm）处理72小时。每24小时更改钙化三醇的介质。在实验1中，钙三醇处理可将紫霉素标记的蛋白质降低约50％。实验2还减少了约20％。接下来，我们专注于IGF/PI3K/AKT/MTOR信号途径，以阐明其调节机制。通过骨化三醇处理，IGF-1，IGF-1R和IGF-2R的mRNA表达水平降低。此外，降低了AKT（THR308，SER473），P70S6K（THR389），S6RP（SER235/236）和4E-BP1（THR37/46）的磷​​酸化水平。这些结果表明，钙三醇可能下调肌细胞蛋白合成。

项目成果

FINE VIRTUAL CATHODE DISPLAY FOR BIOMOLECULES CONTROL AND CELL NANO SURGERY

用于生物分子控制和细胞纳米手术的精细虚拟阴极显示

• 发表时间: 2017
• 作者: Takayuki Hoshino;Moto Yoshioka;Akira Wagatsuma;Hiroki Miyazako. and Kunihiko Mabuchi
• 通讯作者: Hiroki Miyazako. and Kunihiko Mabuchi

バーチャル電極ディスプレイの単一細胞解析への応用-細胞内ひずみ解析とピンポイントエレクトロポレーション-

虚拟电极显示在单细胞分析中的应用-细胞内应变分析和精确电穿孔-

• 发表时间: 2017
• 作者: 星野隆行;宮廻裕樹;吉岡基;我妻玲;満渕邦彦
• 通讯作者: 満渕邦彦

Cell Migration Control by Boundary Shape of Topographical Structure

通过拓扑结构的边界形状控制细胞迁移

• 发表时间: 2016
• 作者: Chihiro Okutani;Akira Wagatsuma;Kunihiko Mabuchi;and Takayuki Hoshino
• 通讯作者: and Takayuki Hoshino

地形的構造による細胞走性の誘導を用いた細胞密度変化

通过拓扑结构诱导细胞趋化性来改变细胞密度

• 发表时间: 2017
• 作者: 奥谷智裕;我妻玲;満渕邦彦;星野隆行
• 通讯作者: 星野隆行

Electron beam induced fine virtual electrode for mechanical strain microscopy of living cell

用于活细胞机械应变显微镜的电子束诱导精细虚拟电极

• DOI: 10.1016/j.snb.2016.06.023
• 发表时间: 2016
• 期刊: Sensors and Actuators B: Chemical
• 作者: Takayuki Hoshino;Hiroki Miyazako;Atsuki Nakayama;Akira Wagatsuma;and Kunihiko Mabuchi
• 通讯作者: and Kunihiko Mabuchi