Development of a screening procedure for muscle hypertrophy/atrophy related molecules by using myotube cells and comprehensive gene knockdown

利用肌管细胞和全面基因敲低开发肌肉肥大/萎缩相关分子的筛选程序

• 批准号: 21K19737
• 负责人: 中里 浩一
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Nippon Sport Science University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19737/
• 关键词: 筋萎縮; Nsmaf; TNFα; 炎症; 骨格筋分化; Myomixer; 探索的ＲＮＡ干渉; 骨格筋細胞

2022年度は以下の2点について研究を進めた。１　骨格筋分化におけるNsmafの役割neutral sphingomyelinase activation associated factor (Nsmaf)は中性スフィンゴミエリナーゼを活性化することでセラミド合成を調節する因子と報告されている。またNsmafはTNFαのシグナル伝達経路を調節する因子としても知られている。本年度はNsmafがTNFαシグナルに関与する直接的な証拠を得るためにまず培地中のTNFα濃度を測定した。その結果、筋分化前および筋分化後にTNFαが培養上清中に産生されることを確認できた。特に分化培地中に大量のTNFαが存在することが確認できた。さらにNsmafの過剰発現プラスミドを設計しSV40プロモーターにてNsmafを過剰発現させることでｍRNA量にて10倍以上の発現誘導に成功した。ところが筋分化にはほとんど影響しなかった。以上からNsmafはTNFαシグナルにおけるゲートキーパーとして分化を制御する可能性が示唆された。２　Foxo遺伝子群における探索的ＲＮＡ干渉当初は筋萎縮因子として位置づけられたFoxoタンパク質群は現在では多彩な機能を持つこと解明されつつあり探索的ＲＮＡ干渉に最適と位置付けた。そこでFoxo遺伝子群の探索的ＲＮＡ干渉を行ったところFoxo６は培養骨格筋細胞を強く分化誘導することを見出した。ただし先行研究においてFoxo６は骨格筋細胞の分化を促進することが報告されており、ＲＮＡ干渉による分化誘導とは逆の挙動であることが示唆された。Foxo遺伝子群内でのオフターゲットの可能性は排除できないため複数のsiRNAを用いてFoxo６をノックダウンしたところ表現型の強弱は存在したがすべてのsiRNAにてFoxo6ノックダウンは骨格筋細胞の分化を誘導することが確認できた。

2022年度，我们进行了以下两点研究。 1 Nsmaf 在骨骼肌分化中的作用 据报道，中性鞘磷脂酶激活相关因子（Nsmaf）是通过激活中性鞘磷脂酶来调节神经酰胺合成的因子。 Nsmaf也被称为调节TNFα信号转导途径的因子。今年，为了获得Nsmaf参与TNFα信号传导的直接证据，我们首先测量了培养基中的TNFα浓度。结果证实，在肌肉分化之前和之后的培养上清液中产生TNFα。特别地，证实分化培养基中存在大量TNFα。此外，通过设计Nsmaf的过表达质粒并使用SV40启动子过表达Nsmaf，我们成功诱导表达量超过10倍。然而，它对肌肉分化影响不大。这些结果表明 Nsmaf 可能作为 TNFα 信号的看门人来控制分化。 2. Foxo基因组的探索性RNA干扰 Foxo蛋白组最初被定位为肌肉萎缩因子，现在被阐明具有多种功能，使其成为探索性RNA干扰的理想选择。因此，我们对Foxo基因组进行了探索性RNA干扰，发现Foxo6强烈诱导培养的骨骼肌细胞的分化。然而，之前的研究报道Foxo6促进骨骼肌细胞的分化，表明这种行为与RNA干扰诱导分化相反。由于我们不能排除 Foxo 基因组内脱靶的可能性，因此我们使用多个 siRNA 敲低了 Foxo6，尽管表型存在差异，但所有 siRNA 的 Foxo6 敲低均抑制了骨骼肌细胞分化。诱发。

项目成果

NsmafはTNFαシグナルによる筋形成抑制に関与する

Nsmaf 参与通过 TNFα 信号抑制肌生成

• 发表时间: 2022
• 作者: Kasai Akane;Jee Eunbin;Tamura Yuki;Kouzaki Karina;Kotani Takaya;Nakazato Koichi;中里浩一
• 通讯作者: 中里浩一

Effects of neutral sphingomyelinase activation associated factor (Nsmaf) gene knock-down on myogenesis in murine C2C12 myoblast.

中性鞘磷脂酶激活相关因子 (Nsmaf) 基因敲低对小鼠 C2C12 成肌细胞肌生成的影响。

• 发表时间: 2021
• 作者: Jung J;Sumi K;Kouzaki K;Tamura Y;Kotani T;Nakazato K.
• 通讯作者: Nakazato K.

Effect of different types of muscle activity on the gene and protein expression of ALDH family members in C57BL/6J mouse skeletal muscle

不同类型肌肉活动对C57BL/6J小鼠骨骼肌ALDH家族成员基因及蛋白表达的影响

• DOI: 10.1139/apnm-2022-0005
• 发表时间: 2022
• 期刊: Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism
• 作者: Jee Eunbin;Tamura Yuki;Kouzaki Karina;Kotani Takaya;Nakazato Koichi
• 通讯作者: Nakazato Koichi

Percutaneous electrical stimulation-induced muscle contraction prevents the decrease in ribosome RNA and ribosome protein during pelvic hindlimb suspension

• DOI: 10.1152/japplphysiol.00204.2022
• 发表时间: 2022-10-01
• 期刊: JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kotani，Takaya;Tamura，Yuki;Nakazato，Koichi
• 通讯作者: Nakazato，Koichi

Aldehyde dehydrogenase 2 deficiency promotes skeletal muscle atrophy in aged mice

• DOI: 10.1152/ajpregu.00304.2021
• 发表时间: 2022-06-01
• 期刊: AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-REGULATORY INTEGRATIVE AND COMPARATIVE PHYSIOLOGY
• 影响因子: 2.8
• 作者: Kasai, Akane;Jee, Eunbin;Nakazato, Koichi
• 通讯作者: Nakazato, Koichi