筋の可塑性を牛耳る遺伝子の探索

寻找控制肌肉可塑性的基因

基本信息

批准号：
17650189
负责人：
武政徹
金额：
$ 1.86万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

骨格筋は生体内の中で最も可塑性のある組織のひとつであり、様々な運動形態により量的・質的変化を起こすことが知られている。すなわち、レジスタンス運動をすれば筋は肥大し、持久性運動をすると筋の有酸素能力は向上するが、使わなくなると筋は萎縮する。筋の可塑性を理解するには、これらそれぞれのプロセスに関わる分子に注目し、それが過負荷・除負荷によりどのように変化するのかを詳しく解析することが必要である。研究対象は、骨格筋の培養細胞をはじめ、マウス等の実験動物個体を用いた基礎研究、そしてヒトの被験者とした応用研究を行った。最終的には「筋の可塑性を牛耳る遺伝子の網羅的探索」をマイクロアレイの利用により行った。ゲノムプロジエクトが終結を迎えた今、筋の中で起こっていることをマイクロアレイ技術を使うことで網羅的に解析することが可能になった。ゲノムプロジェクトで判明した遺伝子をスライドグラスの上に規則正しく配列し(スライド一枚あたり2万種類以上の遺伝子を配置できる)、それに対して運動前後の筋組織から抽出してきたmRNAを競争的にハイブリダイゼーションさせるもの。2種類のmRNAは異なる色の蛍光色素でラペルし、それを同時にハイブリダイゼーションにかけるので、結合したmRNAはその量に従ってそれぞれの色のシグナルを強く出すようになり、複数遺伝子のアップレギュレーション、ダウンレギュレーションが一度に解析できるようになる。異なる系統のマウスを5日間、10日間ランニングホイールを使つて自由運動させ、運動量が多かったグループと、全く走らせなかったグループの足底筋からmRNAを抽出し、マイクロアレイを使った比較検討を行った。その結果、発現量が3倍以上に増えたものが62遺伝子、3分の1以下に減少したものが214遺伝子見つかったが、そのほとんどは未だ機能のわかっていない遺伝子であった。

骨骼肌是体内最塑料组织之一，由于各种形式的运动形式，已知会引起定量和定性变化。换句话说，耐药性运动会扩大肌肉，而耐力运动将提高肌肉的有氧能力，但是如果您停止使用它们，肌肉将萎缩。为了了解肌肉可塑性，有必要专注于每个过程中涉及的分子，并详细分析这些变化是如何由于过载和去除而发生的。研究对象包括使用培养的骨骼肌细胞，实验动物（例如小鼠）的基础研究，以及使用人类受试者进行的应用研究。最终，我们使用微阵列进行了“控制肌肉可塑性的基因”的“探索性搜索”。既然基因组项目已经结束，现在可以使用微阵列技术全面分析体内发生的事情。在基因组项目中发现的基因定期在幻灯片玻璃上布置（每张载玻片可以放置20,000多个基因），并且在运动前后从肌肉组织中提取的mRNA被竞争杂交。由于两种类型的mRNA被带有不同颜色的荧光染料并同时进行杂交，因此结合的mRNA将根据量产生强大的每种颜色信号，从而使多个基因的上调并下调多个基因。允许不同菌株的小鼠使用跑步轮自由运动5天和10天，并从具有高动量的集体肌肉中提取mRNA，并且根本没有跑步，并使用微阵列进行比较。结果，发现了62个基因的表达水平升高了三倍以上，而214个基因降低了三分之一，但大多数是其功能未知的基因。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effects of intensity and duration of endurance exercise on skeletal muscle fiber type transition in mice.

耐力运动强度和持续时间对小鼠骨骼肌纤维类型转变的影响。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Adv. Exerc. Sports Physiol 11
影响因子：
0
作者：
Miyazaki;M. et al.
通讯作者：
M. et al.

レーヴン/ジョンソン生物学(下巻)

雷文/约翰逊生物学（第 2 卷）

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tse D;Langston RF;Kakeyama M;Bethus I;Spooner PA;Wood E;Morris RGM;武政徹(分担)
通讯作者：
武政徹(分担)

Muscle type specific response of PGC-1a and oxidative enzymes during voluntary wheel-running in mouse skeletal muscle

小鼠骨骼肌自愿跑轮过程中 PGC-1a 和氧化酶的肌肉类型特异性反应

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Acta Physiologica Vol. 188, Issue 3-4
影响因子：
0
作者：
S.Ikeda;H.Kawamoto;K.Kasaoka;Y.Hitomi;Y.Sankai;H.Ohne;S.Haga;and T.Tgakemasa
通讯作者：
and T.Tgakemasa