骨格筋分化効率の向上に寄与する小胞体ストレスと応答分子の機能解明

阐明有助于提高骨骼肌分化效率的内质网应激和反应分子的功能

基本信息

批准号：
16J11238
负责人：
徳武優佳子
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11238/
关键词：
骨格筋分化小胞体ストレス応答 IRE1-XBP1

项目摘要

マウス骨格筋細胞株C2C12に対してXBP1-shRNAを導入してXBP1ノックダウン細胞を作製し、骨格筋分化に生じる影響について解析した。XBP1をノックダウンすると筋管形成に著しい抑制が起こり、分化に不可欠なMRFsだけでなく、ミトコンドリア生合成に関わるPGC-1αや、MEF2ファミリー分子の遺伝子発現も抑制されることが明らかとなった。XBP1をノックダウンした細胞では、分化過程のアポトーシス細胞死が過剰となることが明らかとなった。通常の筋細胞でも分化誘導後24時間～48時間にかけて死細胞の緩やかな増加が見られたが、分化誘導後24時間のXBP1ノックダウン細胞では死細胞数が対照区と比較して7倍近く増加しており、その後はむしろ減少した。また、XBP1ノックダウン細胞ではアポトーシスの実行因子であるCleaved-Caspase3発現が、分化誘導後12時間で対照区の2倍以上高くなっていた。この結果は、XBP1が骨格筋分化における細胞保護的な役割を担っていることを示唆している。XBP1ノックダウン細胞で確認されたアポトーシス促進が、ミトコンドリア生合成の抑制および、酸化ストレスによって生じている可能性を鑑み、XBP1ノックダウン細胞におけるミトコンドリア量、活性酸素種（ROS）の定量解析を行ったが、いずれも変化は認められなかった。一連の解析によってXBP1は骨格筋分化に不可欠な因子であり、血清飢餓による分化誘導の際に細胞保護的な役割を担うことが明らかとなった。しかしながらXBP1が分化調節に寄与する具体的な下流シグナルおよび作用機序に関しては、さらなる検討が必要である。

将XBP1-shRNA引入小鼠骨骼肌细胞C2C12，并产生XBP1敲低细胞，并分析了骨骼肌的作用。击倒XBP1对肌肉管的形成引起了显着的抑制，这表明不仅MRF，这对于分化至关重要，而且PGC-1α和MEF2家族分子的基因表达与线粒体生物合成有关。击倒XBP1的细胞表明，分化过程中的细胞凋亡细胞死亡过多。即使在正常的肌肉细胞中，死细胞的逐渐增加也从诱导分化后的24小时到48小时，但是在诱导后24小时后，在XBP1敲击 - 下细胞中，死细胞的数量接近7倍区域增加了，此后减少。在XBP1敲除细胞中，裂解的caspase3表达（可执行的凋亡可执行）在分离诱导后的12小时内高是控制区域的两倍以上。该结果表明XBP1在骨骼肌中的细胞保护作用中起作用。鉴于线粒体生物的抑制及其在XBP1敲门细胞中促进的appotosis的可能性，鉴于氧化应激引起的可能性，XBP1敲击细胞（ROS）中的线粒体量。被认可。一系列分析表明，XBP1是骨骼肌的重要因素，并且在血清饥饿诱导过程中扮演细胞保护作用。但是，有必要进一步检查XBP1有助于分化调整的特定下游信号和动作机制。