より強い筋肉を作るために筋サテライト細胞の目覚めは必要か?

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昨年度、レジスタンス運動による筋肥大モデル動物を確立し、筋肥大とサテライト細胞活性化の関係を明らかにすることを目的に検討したが、筋肥大を起こす条件や、活性化サテライト細胞の検出条件を決めることが困難で、研究デザインの改良が必要であることがわかった。そこで、平成21年度は、レジスタンス運動によって筋萎縮が回復する過程において、筋サテライト細胞が関与するかどうかを明らかにすることにした。まず、レジスタンス運動による筋萎縮回復モデルマウスの作製を行った。レジスタンス運動の方法は、警告音のあと床面から電気刺激を行い、壁スイッチを押せば、その電気刺激から回避できるレジスタンス運動ボックスを製作し、電気刺激の前の警告音で壁スイッチを押すようマウスを学習させた。壁スイッチの高さを、ラットが立ち上がり、踵が離地する位置に設置すると、警告音後、立ち上がってスイッチを押すようになる。このような立ち上がり運動を学習した後、尾部懸垂を1週間行い、下肢筋の萎縮を起こし、その後、立ち上がり運動を1週間行った。その結果、1週間の不活動により筋が萎縮すると、ヒラメ筋の筋線維横断面積の減少、筋核数の減少が起こるが、その萎縮筋に一週間のレジスタンス運動を行うと、筋線維断面積の早期回復、筋核数の増加が起こることがわかった。さらに、萎縮筋にレジスタンス運動を行うと、筋核数/筋線維断面積比が大きいことがわかり、レジスタンス運動による筋線維断面積の増大に先だって筋核数が増えることがわかった。増殖した核の数と位置を観察すると、レジスタンス運動2日目に筋細胞外に増殖核が増え、3日目に細胞内に増殖核が増えることが分かった。この現象は、レジスタンス運動によって筋サテライト細胞が活性化・分裂し、その後融合した可能性がある。今後、免疫学的手法により、増殖核がサテライト細胞の核であることを明らかにする予定である。