脂質分子動態に基づく骨格筋再生機構の全容解明

基于脂质分子动力学完整阐明骨骼肌再生机制

基本信息

批准号：
21KK0174
负责人：
原雄二
金额：
$ 12.23万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-10-07 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

骨格筋線維の再生過程において、筋幹細胞（筋衛星細胞）の分裂に端を発した筋芽細胞への運命決定や、筋芽細胞の細胞融合は必須な現象である。しかしこれらの各素過程、特に膜リン脂質分子群の挙動を制御し、筋幹細胞および融合体（筋管）の形成に至る機構は未だ明らかではない。これまでの研究（Nature Commun., 2018、Life Sci. Alliance 2022）を基に、本申請では「脂質二重層間におけるリン脂質の非対称分布（リン脂質配向性）の変化が、最上流因子として細胞分裂細胞融合、ひいては筋線維の再生を制御する」という作業仮説の実証深化を目指す。特に小林俊秀博士（ストラスブール大学）との共同研究「超解像イメージング解析による筋再生過程での脂質分子の動態解析」を通じ、脂質分子動態を基軸とした骨格筋線維の再生機構の全容解明を目指す。筋再生機構は老化や各種疾患に伴う筋萎縮治療法の構築に直接つながることから、超高齢化社会を迎えた我が国において、本研究遂行による「筋恒常性維持を介した健康長寿の達成」は極めて重要であると言える。本研究にて、①細胞融合の起点となるリン脂質分子同定、動態検出、②筋幹細胞（筋衛星細胞）でのリン脂質動態の役割解明、および③脂質配向性を基軸とした現象の、分子～生体レベルでの理解深化、をそれぞれ行う。当該年度では、COVID-19等の影響が依然あったものの、小林博士に日本に来訪いただき研究指導、打合せ等を行うなど、今後の国際共同研究に向け、準備を進めてきた。

在骨骼肌纤维的再生过程中，确定起源于肌肉干细胞（肌卫生间细胞）的肌细胞的命运和成肌细胞的细胞融合是必不可少的现象。但是，控制每个基本过程的行为，尤其是膜磷脂分子的机制，导致肌肉干细胞和融合的形成（肌管）仍然不清楚。根据先前的研究（Nature Commun。，2018，生命科学联盟2022），该应用旨在加深工作假设的证明：“脂质双层脂质双层之间的磷脂（磷脂取向）的不对称分布的变化变化，并调节细胞分裂细胞融合，并调节肌肉纤维纤维的最高肌肉纤维的重新培养基。”特别是，通过与Kobayashi Toshihide博士（Strasbourg University）的联合研究项目，“使用超分辨率成像分析分析肌肉再生过程中脂质分子的动力学”，我们旨在阐明基于Lipid Molecular Molecular Dynartion的骨骼肌纤维纤维纤维的重生机制的全部程度。由于肌肉再生机构直接导致建立与衰老和各种疾病相关的肌肉萎缩治疗，而日本一直在经历一个极为衰老的社会，因此可以说“通过维持肌肉稳态来实现健康的长寿”，这项研究非常重要。这项研究涉及1）鉴定磷脂分子，这是细胞融合的起点，检测动力学，2）阐明磷脂动力学在肌肉干细胞（肌肉卫星细胞）中的作用（肌肉卫星细胞），而3）加深基于在分子和生物学水平的脂质方向的势化的理解。尽管Covid-19和其他因素的影响在财政年度继续发生，但我们一直在为未来的国际联合研究做准备，包括将Kobayashi博士访问日本，以提供研究指导和会议。