Elucidation of the mechanism that determines the site of fusion of myoblasts to myofibers

阐明决定成肌细胞与肌纤维融合部位的机制

• 批准号: 21K11488
• 负责人: 長田 洋輔
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okayama University of Science
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11488/
• 关键词: C2C12; 骨格筋; 筋肥大; 筋分化; 細胞融合; 電気刺激; 筋サテライト細胞

骨格筋はわれわれが体を動かすために必要な組織であり，損傷を修復する再生能と，使用状況によって肥大／萎縮する可塑性を持つ。筋肥大は，おもに筋線維のタンパク質合成量が増加することによって起こるが，骨格筋に大きな負荷が与えられた場合には，筋サテライト細胞に由来する筋芽細胞の融合によって新たな筋核を獲得する。筋細胞の融合には，myomakerやmyomerger等の筋細胞特異的な細胞融合関連タンパク質が関与することが明らかにされつつあるが，つまり細胞融合部位が決定される過程については十分に解明されていない。また，筋芽細胞同士の融合については理解が進んでいる一方で，筋線維と筋芽細胞の融合に関する研究は遅れている。その理由の一つとして，筋線維への細胞融合の検出が容易でないことが挙げられる。当年度はマウス筋芽細胞株C2C12に細胞培養系で電気刺激を与える実験系の改良を試み，電気刺激誘導装置C-Pace EMを導入した。C2C12細胞を増殖促進的環境下において分化誘導し，24時間の電気刺激を与えることによって，再現性良く筋収縮を誘導することに成功した。その条件では，横紋形成が促進されることをα-actininの蛍光免疫染色によって確認した。さらに，再現性高くかつ効率よく筋分化を誘導するために筋分化制御因子MyoDをテトラサイクリン誘導システムによって発現誘導させられるC2Tet-MyoD細胞を樹立した。今後は，細胞融合の変化についての定量的評価および細胞融合部位を同定するための実験を行う。

骨骼肌是我们移动身体所需的组织，并具有根据使用情况增大/萎缩的损害和可塑性的能力。肌营养植物主要是由肌纤维的蛋白质合成量增加引起的，但是当将大负荷施加到骨骼肌上时，通过从肌卫生间细胞衍生的肌细胞融合而获得了新的肌核。显然，与肌肉细胞融合相关的蛋白（如肌动蛋白产生者和肌瘤）参与了肌肉细胞融合融合，但是确定细胞融合位点的过程尚未完全了解。此外，尽管对肌细胞融合的理解正在发展，但对成肌细胞之间成肌细胞融合的研究很慢。这样做的一个原因是，检测到细胞融合到肌肉纤维中并不容易。在这个财政年度，我们试图改进实验系统，该系统在细胞培养系统中为小鼠成肌细胞细胞系C2C12提供电刺激，并引入了电刺激诱导设备C-PACE EM。通过在促进促进环境中诱导C2C12细胞的分化并提供24小时的电刺激，我们成功地诱导了肌肉收缩，并具有可重复的作用。在这些条件下，通过α-肌动蛋白的荧光免疫染色来促进条纹。此外，建立了C2Tet-myod细胞，其中四环素诱导系统表达并诱导肌肉分化调节剂Myod，以诱导肌肉分化，具有高可重复性和有效的肌肉分化。将来，将对细胞融合的变化和实验进行定量评估以鉴定细胞融合位点。

项目成果

Constitutively active GPR43 is crucial for proper leukocyte differentiation

• DOI: 10.1096/fj.202201591r
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: The FASEB Journal
• 作者: Sosuke Miyasato;Kurumi Iwata;Reika Mura;S. Nakamura;K. Yanagida;H. Shindou;Y. Nagata;M. Kawahara;S. Yamaguchi;J. Aoki;A. Inoue;Teruyuki Nagamune;Takao Shimizu;Motonao Nakamura