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骨格筋収縮時の内圧上昇モデルにおける骨格筋の代謝活性亢進機序の検討

在骨骼肌收缩期间内压增加的模型中检查骨骼肌代谢活动增加的机制

基本信息

批准号：
17790165
负责人：
森田憲輝
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Asai Gakuen University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790165/
关键词：
骨格筋メカニカルストレス代謝圧圧力代謝活性

项目摘要

1.分子生物学的検討前年度までのRT-PCR実験で圧力刺激が糖質代謝制御因子に対し作用していることが判明したので,real-time RT-PCRによって圧力刺激の遺伝子発現への影響を検討した。その結果,ハウスキーピング遺伝子であり,解糖系酵素でもあるGAPDH mRNAの増加(約1.6倍)が検出された。しかし,他の糖質代謝制御因子(PPARγなど)では顕著な変化は観察されなかった。また,脂質代謝関連因子(CPT-1,EAT/CD36)でもmRNA発現への影響を検討したが変化は認められなかった。Immunoblotting法を用い,AMPKおよびGLUT-4への圧力刺激の作用を検討した。その結果,圧力刺激はL6細胞のAMPI(のリン酸化体を60%ほど増加させた。また,L6細胞の細胞膜画分でのGLUT4タンパク質の発現量は,圧力を負荷していない細胞に比べ圧力負荷細胞では40%程度増加がみられた。次に圧力刺激の細胞内情報伝達機序を検討するために,MAPK細胞内情報伝達系への影響を検討した。その結果,圧力刺激はERKのリン酸化を充進していたが,p38MAPKでは顕著な変化は確認されなかった。2.ラット摘出骨格筋による生化学的検討上記の結果を踏まえ摘出骨格筋に対する圧力刺激の作用を検討する予定であったが,サンプル作成のみで研究期間の期限を迎えた。今後このサンプルでの検討を実施する。3.結果の総括本研究の結果から,圧力刺激はGLUT-4やAMPKを介した筋細胞内への糖の取り込みを充進し,糖代謝を活性化すると考えられた。しかしながら,骨格筋細胞に対する圧力刺激誘導性の糖代謝充進では,糖および脂質代謝関連遺伝子の発現への影響は大きくなかった。一方,圧力刺激はMAPK情報伝達系のERK系を活性化しており,代謝活性化とは異なるERK系を介した筋細胞応答を導く可能性があることが示唆された。

1. Molecular biological studies: RT-PCR was performed in the previous year to investigate the effects of stress stimuli on glycometabolism regulatory factors and real-time RT-PCR was performed to investigate the effects of stress stimuli on gene expression. As a result, GAPDH mRNA increased by about 1.6 fold. In addition, the regulation factor of carbohydrate metabolism (PPARγ) is also detected. The effects of lipid metabolism-related factors (CPT-1,EAT/CD36) on mRNA expression were investigated. In the Immunoblotting method,AMPK and GLUT-4 were used to investigate the effects of stress stimulation. As a result, the AMPI of L6 cells was increased by 60% after pressure stimulation. In addition, the expression of GLUT4 protein in L6 cells was increased by 40% compared with that in L6 cells under pressure loading. To investigate the effects of stress stimulation on intracellular signaling pathways,MAPK signaling pathways were investigated. As a result, pressure stimulated ERK activation and p38MAPK activation. 2. The results of the biochemical study of the extracted bone tendon were recorded. The effects of stress stimulation on the extracted bone tendon were studied. The duration of the study was determined. In the future, the investigation of this case will be carried out. 3. The results of this study are summarized as follows: Pressure stimulation of GLUT-4 and AMPK mediated the increase of intracellular glucose uptake and the activation of glucose metabolism. In response to stress induced glucose metabolism, skeletal muscle cells have significant effects on the development of glucose and lipid metabolism-related genes. On the one hand, stress stimulates the activation of ERK system in MAPK information transmission system, and the metabolic activation of ERK system mediates the possibility of muscle cell response.