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廃用性筋萎縮におけるミトコンドリア機能障害を抑制する分子機構の解明

阐明抑制废用性肌肉萎缩中线粒体功能障碍的分子机制

基本信息

批准号：
22K11557
负责人：
宇田宗弘
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Hirosaki Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11557/
关键词：
ミトコンドリアカルシウム mTORC1 筋萎縮カルシウムイオン

项目摘要

骨格筋の不活動は筋萎縮を生じさせる。これまでの研究では，不活動により萎縮した筋におけるミトコンドリアの機能障害が筋萎縮を促進すると考えられている。ミトコンドリア機能障害のメカニズムの一因としては，ミトコンドリアによる過剰なカルシウムイオン（Ca2+）の取り込みが挙げられている。そこで2022年度は，不活動による筋萎縮の程度が小さい足底筋におけるミトコンドリアによるCa2+の取り込みに関わるタンパク質発現の変化を検討することで、ミトコンドリアによるCa2+の取り込みが、筋萎縮の一因であるのか否かを明らかすることが目的であった。ミトコンドリアによるCa2+の取り込みに関わるタンパク質であるミトコンドリアカルシウムユニポーター(MCU)の発現は不活動により有意に増加した。またmitochondrial calcium uptake protein 1(MICU1)の発現は不活動により有意に減少した。さらにMICU1発現とMCU発現の比率の低下はミトコンドリアによるCa2+の取り込みを増加させることが報告されていることから、この比率を検討した結果、不活動より有意に低下した。これらの結果から、不活動による筋萎縮の程度が小さい足底筋では、不活動によりにミトコンドリアによるカルシウムの取り込みが増加することが示唆された。したがって、ミトコンドリアによるカルシウムイオンの取り込みが、筋萎縮の抑制に働いている可能性が考えられた。そこで、さらに筋タンパク質の合成とミトコンドリアの生合成に関わる細胞内シグナル伝達経路であるmTORC1経路のタンパク質発現とリン酸化の程度を検討した結果、足底筋において不活動によってmTORC1経路が活性化していることを確認した。

The bones and tendons are inactive and atrophied. This study was conducted to examine the effects of inactivity on muscle atrophy and functional impairment. A cause of the loss of function is the loss of function, and the loss of function is the loss of function. In 2022, the degree of muscle atrophy due to inactivity was small, and the change of quality of the sole muscle was discussed. The occurrence of Ca2 + in the MCU is not active. Mitochondrial calcium uptake protein 1(MICU1) was found to be inactive and intentionally reduced. The ratio of MICU1 occurrence to MCU occurrence is lower than the ratio of Ca2+ occurrence. As a result, the degree of muscle atrophy in the plantar muscles increased with the increase of muscle atrophy in the plantar muscles. The possibility of muscle atrophy and muscle atrophy inhibition is examined. The results of the investigation of the degree of intracellular metabolism and metabolism of the mTORC1 pathway, and the identification of the activation of the mTORC1 pathway, were as follows: