Effects of MAPK on the plasticity of skeletal muscle fibers

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2022年度は、Wistar系雄ラット26匹をコントロールControl群、スプリント走Sprint群、持久走Endurance群の3つのグループに分け、トレッドミルを用いたランニングトレーニングを実施し、走行距離、速度、時間の3つの要因がヒラメ筋soleusと足底筋plantarisの筋線維組成とタンパク質発現にもたらす影響について検討した。各トレーニングは小型動物用トレッドミルを走行する方法を用い、トレッドミルの傾斜角度は常に10度に設定し、週5日の頻度で5週間にわたりスプリント走・持久走トレーニングをラットに負荷した。トレーニング群のランニング速度は漸増法を用い、Sprint群は3分間のスプリント走をセット間に約1分の休憩を入れながら20セット行い、ランニングスピードは毎分10mから45mまで増加した。Endurance群では60分間1セットの持久走を負荷し、ランニング速度は毎分10mから29mまで増加した。ヒラメ筋と足底筋の筋線維組成については、両トレーニング群共に、有意な変化は認められなかった。ストレスタンパク質として知られる Heat shock protein (Hsp)72タンパク質発現はヒラメ筋ではスプリント走群において、また足底筋ではスプリント走群、持久走群ともに有意な増加が認められた。さらに、ヒラメ筋のマップキナーゼ ERK1/2タンパク質発現量には変化は認められなかったが、リン酸化p38マップキナーゼタンパク質は、スプリント走により有意な増加が認められた。足底筋のマップキナーゼタンパク質発現については現在分析中である。本研究は、トレーニングにより下肢骨格筋に収縮・酸化ストレスが増加し、細胞内の種々のタンパク質発現に変化がもたらされる上で、マップキナーゼファミリーがどのように筋線維の適応変化に寄与するかを研究する上で、非常に興味深い結果である。