筋損傷回復時の筋線維タイプ決定における運動神経の重要性

哺乳類の骨格筋は、遅筋型（1型）、速筋型（2B型）、その中間の2A、2X型に分類される。運動などの後天的な外的因子により骨格筋線維タイプが変化することが明らかになっているが、単一筋線維レベルでタイプ変化を遂げる際、筋線維を支配する運動神経がタイプ変化にどの程度影響を及ぼすのかほとんど分かっていない。そこで本研究では、筋損傷から骨格筋再生途上で増加する「ハイブリッド筋線維」の増加とその後の減少が坐骨神経切除によって影響を受けるか検討することで運動神経の役割を明らかにすることを目指す。本年度は、骨格筋損傷からの回復あるいは筋肥大に関与する成分についての検討を行った。まず、マウス骨格筋幹細胞C2C12を用いた検討を行った。C2C12筋管細胞に成分Aを共存させることにより、筋合成系の活性化およびミオシン重鎖発現量の増加、筋分解抑制に寄与することを見出した。また、C57BL/6Jマウスにその成分を1ヶ月間投与したところ、マウスヒラメ筋および長趾伸筋の筋線維断面積の分布が増大の方向にシフトしており、断面積平均値に有意な増加が認められた。したがって、成分Aの投与により筋肥大が起こったことが示唆された。このように、筋損傷からの回復あるいは筋肥大を促す成分を見出したことから、筋回復・筋再生を効率的にコントロールできることが示唆された。これらの知見を活用し、最終年度では、筋線維再生時の筋線維タイプ決定に運動神経がどのような役割を担っているのかを明らかにすることを目指す。

哺乳類の骨格筋は、遅筋型（1型）、速筋型（2B型）、その中間の2A、2X型に分類される。運動などの後天的な外的因子により骨格筋線維タイプが変化することが明らかになっているが、単一筋線維レベルでタイプ変化を遂げる際、筋線維を支配する運動神経がタイプ変化にどの程度影響を及ぼすのかほとんど分かっていない。そこで本研究では、筋損傷から骨格筋再生途上で増加する「ハイブリッド筋線維」の増加とその後の減少が坐骨神経切除によって影響を受けるか検討することで運動神経の役割を明らかにすることを目指す。本年度は、骨格筋損傷からの回復あるいは筋肥大に関与する成分についての検討を行った。まず、マウス骨格筋幹細胞C2C12を用いた検討を行った。C2C12筋管細胞に成分Aを共存させることにより、筋合成系の活性化およびミオシン重鎖発現量の増加、筋分解抑制に寄与することを見出した。また、C57BL/6Jマウスにその成分を1ヶ月間投与したところ、マウスヒラメ筋および長趾伸筋の筋線維断面積の分布が増大の方向にシフトしており、断面積平均値に有意な増加が認められた。したがって、成分Aの投与により筋肥大が起こったことが示唆された。このように、筋損傷からの回復あるいは筋肥大を促す成分を見出したことから、筋回復・筋再生を効率的にコントロールできることが示唆された。これらの知見を活用し、最終年度では、筋線維再生時の筋線維タイプ決定に運動神経がどのような役割を担っているのかを明らかにすることを目指す。