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IL-4の作用を利用した新たなサルコペニア治療法の確立

利用IL-4的作用建立新的肌肉减少症治疗方法

基本信息

批准号：
21K11428
负责人：
黒坂光寿
金额：
$ 2.66万
依托单位：
St. Marianna University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、IL-4シグナリングが筋芽細胞融合を促進するメカニズムを細胞融合分子（myomaker、myomerger）に着目して明らかにすることを目的とした。我々は、L-4Rαをノックダウン（L-4RαKD）させた筋芽細胞を作成し、分化培地で72時間培養後に筋芽細胞融合能を評価したところ、IL-4RαKDでは融合能が有意に低下した。その際に筋特異的転写因子（MyoD、myogenin）および細胞融合因子の発現量を評価したところ、 IL-4RαKDは筋特異的転写因子およびmyomergerの遺伝子およびタンパク質発現量が有意に低下した。また、増殖培地で24時間培養後に同様の項目を評価したところ、IL-4は増殖培地でさえ筋特異的転写因子およびmyomergerの遺伝子発現量を有意に増加した。myomergerの発現は部分的にMyoDおよびmyogenin によって制御されていることが報告されている（Nikki et al., 2021）。したがって、IL-4はMyoDおよびmyogeninの発現を介してmyomergerの発現を誘導することが示唆される。myomakerは融合する両方の細胞において必要であるが、myomergerは片方の細胞でのみ発現していれば融合することが報告されている（Petrany and Millay, 2019）。そこで IL-4RαKD細胞とコントロール（Ctrl）細胞を分化培地で共培養したところ、Ctrl細胞と共培養することでIL-4RαKD細胞の融合能が有意に回復した。この結果は、IL-4がmyomergerの発現に影響を及ぼしたことを裏付ける。すなわち、IL-4RαKD細胞では、myomakerは融合するために必要な発現量を有しているが、一方でmyomergerの発現量は融合するために不十分であることが示唆された。さらに我々は、IL-4RαKD細胞にmyomergerを発現するベクターを導入し分化培地で72時間培養したところ、融合能が有意に回復した。以上の結果より、IL-4シグナリングは、MyoDおよび myogeninの発現を介してmyomergerの発現を誘導し、筋芽細胞融合を促進していることが示唆された。

This year, IL-4 is the first to promote cell fusion in muscle and bud cells. L-4R αKD was found to be lower than L-4R αKD when cultured in vitro for 72 days. The expression of muscle-specific transcription factors (MyoD, myogenin) and cell fusion factors was evaluated. IL-4R αKD and muscle-specific transcription factors (MyoD, myogenin) and cell fusion factors were intentionally reduced. After 24 hours of culture, the same item was evaluated and IL-4 was intentionally increased. Myomerger's development is partly due to MyoD and myogenin (Nikki et al., 2021）。IL-4 mediates the development of MyoD and myogenin, and induces the development of myomerger. Myomaker and myomerger report on the development of myomaker fusion (Petrany and Millay, 2019). The fusion of IL-4R α KD cells and Ctrl cells in differentiated culture was intentionally restored. The results showed that IL-4 had a significant effect on myomerger development. IL-4R αKD cells are fused to myomakers, and myomakers are fused to myomakers. In addition, we introduced the cells into the differentiation culture for the discovery of myomerger in IL-4R αKD cells and cultured them for 72 days, and the fusion energy was intentionally restored. These results indicated that IL-4 gene expression, MyoD gene expression and myogenin expression were mediated by myomerger induction, and cell fusion was promoted.