Analysis of mechanosensing/transduction in costamere by ultrasound

超音波照射は骨折部位の治癒促進などに用いられるが、筋への効果は不明な点が多い。我々は、臨床応用を目的に超音波照射の筋に対する効用の解析に取り組んでおり、これまでに、超音波照射に培養筋管を肥大させる作用があり、この現象にCa2+濃度上昇が関係している可能性があることを見出してきた。本研究では、「超音波によるメカニカルストレスが組織・細胞において力が収斂・伝達されるコスタメア／接着斑で感知され、応答反応に繋がるシグナル伝達が誘導される」という仮説の検証を目指す。本年度は、サルコペニアやカヘキシアの新規治療法開発の可能性を探るため、培養骨格筋細胞に対する超音波の非温熱効果、特にメカニカルストレスに着目し、超音波照射の筋組織に対するin vivoにおける効果の検証を行った。まず、C2C12細胞より分化誘導した筋管を作製した。作製した筋管へ超音波を照射し（周波数3メガヘルツ・強度0.5W/㎝２・照射時間率50％）、24時間後にcell lysis bufferによりcell lysateを回収し、電気泳動法及びウエスタン・ブロット法を用い、筋肥大へとつながるAkt/mTOR経路の活性を調べた。現在、詳細な解析を行っており、さらに今後はNFkB、ミオスタチン等の経路の照射依存的な応答を解析する予定である。

超音波照射は骨折部位の治癒促進などに用いられるが、筋への効果は不明な点が多い。我々は、臨床応用を目的に超音波照射の筋に対する効用の解析に取り組んでおり、これまでに、超音波照射に培養筋管を肥大させる作用があり、この現象にCa2+濃度上昇が関係している可能性があることを見出してきた。本研究では、「超音波によるメカニカルストレスが組織・細胞において力が収斂・伝達されるコスタメア／接着斑で感知され、応答反応に繋がるシグナル伝達が誘導される」という仮説の検証を目指す。本年度は、サルコペニアやカヘキシアの新規治療法開発の可能性を探るため、培養骨格筋細胞に対する超音波の非温熱効果、特にメカニカルストレスに着目し、超音波照射の筋組織に対するin vivoにおける効果の検証を行った。まず、C2C12細胞より分化誘導した筋管を作製した。作製した筋管へ超音波を照射し（周波数3メガヘルツ・強度0.5W/㎝２・照射時間率50％）、24時間後にcell lysis bufferによりcell lysateを回収し、電気泳動法及びウエスタン・ブロット法を用い、筋肥大へとつながるAkt/mTOR経路の活性を調べた。現在、詳細な解析を行っており、さらに今後はNFkB、ミオスタチン等の経路の照射依存的な応答を解析する予定である。