神経軸索成長ガイダンス因子による筋肥大・再生制御機構

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これまでに私が所属していた研究室にて、分化初期の骨格筋幹細胞(衛星細胞)が多機能性細胞制御因子semaphorin3A (Sema3A)を合成・分泌することを見出した。本研究課題は、複雑なメカニズムをたどる衛星細胞の動態変化におけるSema3Aの役割を明らかにすることを目標として遂行された。RNA干渉法を用いたsiRNAトランスフェクション実験系にて、分化初期以降の衛星細胞でのSema3Aの合成を阻害して表現型の変化を観察した。その結果、衛星細胞が互いに融合して形成される新生筋線維(筋管)の筋線維型に変化が起こることがわかった。すなわち、コントロールsiRNA区に比べてSema3A siRNA区では、はじめに遅筋型ミオシン重鎖(slow MyHC)の発現が減少し、その後、速筋型のfastMyHCの発現が増加することを見出した。また、この現象は筋管が形成されて成熟する過程においても維持されており、そのメカニズムはSema3A受容体neuropilin1と筋分化転写因子myogenin, MEF2Dを介したシグナル経路であることも明らかとした。速筋で多く発現している転写因子MyoDの発現変化が認められなかったことから、Sema3Aは筋管の遅筋化を誘導する重要な因子であると結論した。これまで、筋線維型は運動神経支配によって制御されると考えられてきたが、本研究成果により、新たに形成された筋線維の筋線維型が衛星細胞によって自律的に筋線維型が「初期決定される」と考えられ、新たな学術的アプローチの先駆けとなると期待される。