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廃用性筋萎縮に対する新規マイオカインIMF-1の意義

新型肌因子 IMF-1 对废用性肌肉萎缩的意义

基本信息

批准号：
21J14844
负责人：
三島優奈
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までの研究より、①骨格筋の不動化により骨格筋の熱産生能力は抑制され、褐色脂肪組織（BAT）熱産生による代償的な体温維持機構が働くこと、②BATの熱産生に伴い骨格筋がエネルギー基質としてアミノ酸を他臓器に提供することが結果として廃用性筋萎縮の一因となる可能性があること、③KOマウスの解析から、IMF-1は体温維持と多臓器代謝連関によるエネルギー恒常性維持を介在する分子であることを明らかにした。当該年度はまず、IMF-1欠損マウスにおける骨格筋およびBATのアミノ酸代謝について解析を行った。IMF-1欠損マウスでは、骨格筋不動化後に骨格筋遊離BCAA濃度の上昇が認められず、BATにおけるBCAA取り込みおよびBCAAミトコンドリアトランスポーターSLC25A44の遺伝子発現の増加を認めなかった。加えてIMF-1欠損マウスは著名な寒冷不耐性を示した一方で、IMF-1欠損マウスに対してIMF-1のリコンビナントタンパク質を投与すると骨格筋遊離BCAA濃度は上昇し、IMF-1欠損マウスの寒冷不耐性は改善した。さらに筋管細胞に分化させたC2C12細胞をIMF-1で処理すると、筋細胞中の遊離アミノ酸濃度は上昇し、IMF-1は骨格筋の遊離アミノ酸濃度を直接的に上昇させることが示された。また、BATの外科的切除モデルを用いた解析により、骨格筋から分泌されるIMF-1が骨格筋の遊離アミノ酸濃度を上昇させることを明らかにした。当該年度は骨格筋におけるIMF-1の発現調節メカニズムや、IMF-1が遊離アミノ酸濃度を上昇させる機序の解明には至らなかったが、IMF-1の廃用性筋萎縮に対する意義として、IMF-1が骨格筋のアミノ酸代謝を制御することで骨格筋不動化後の体温維持およびエネルギー恒常性維持に関与し、IMF-1による筋タンパクの異化亢進が廃用性筋萎縮の一因となることが示唆された。

The research conducted in the past year included: (1) inhibition of bone tendon immobilization, compensation of heat generation by brown subcutaneous fat (BAT), mechanism of temperature maintenance,(2) heat generation by BAT accompanied by bone tendon immobilization,(3) possibility of one cause of functional tendon atrophy,(4) analysis of heat generation by acid and other mechanisms,(5) inhibition of bone tendon immobilization,(6) compensation of heat generation by brown subcutaneous fat (BAT), and (7) mechanism of temperature maintenance by brown subcutaneous fat (BAT). IMF-1 is responsible for maintaining the homeostasis of body temperature and metabolism. When the year is over, IMF-1 is in short supply, and BAT is in short supply. IMF-1 deficiency, increase in free BCAA concentration in bone marrow after bone marrow immobilization, increase in BCAA concentration after bone marrow immobilization, and increase in BCAA concentration after bone marrow immobilization. In addition, IMF-1 deficiency indicates that the cold intolerance of IMF-1 increases, while IMF-1 deficiency indicates that the cold intolerance of IMF-1 improves. In addition, the free acid concentration in tendon cells increased after IMF-1 treatment, and the free acid concentration in tendon cells increased directly after IMF-1 treatment. BAT surgical resection, bone marrow secretion, and bone marrow free acid concentration increase. When the IMF-1 gene expression regulation mechanism of the year, IMF-1 free acid concentration increased, the mechanism was explained, and the significance of IMF-1 functional muscle atrophy was analyzed. IMF-1 free acid metabolism regulation mechanism, IMF-1 free acid concentration regulation mechanism, IMF-1 free acid metabolism mechanism, IMF-1 free acid concentration mechanism, IMF-1 IMF-1 is the most important factor in the development of sexual dysfunction.