骨格筋量調節に対するＡＭＰＫの役割の解明

阐明 AMPK 在调节骨骼肌质量中的作用

• 批准号: 12J03899
• 负责人: 江川 達郎
• 金额: $ 2.53万
• 依托单位: Toyohashi Sozo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J03899/
• 关键词: AMPK; 骨格筋; 筋萎縮; タンパク質合成; タンパク質分解; オートファジー; ユビキチン・プロテアソーム; 後肢懸垂; AMPキナーゼ; 熱ショックタンパク質; p70S6K; MuRF1; 筋肥大; 熱ショックタンパク; microRNA; 筋分化; 転写後調節

本年度はin vivoにおけるAMPKの筋量調節機構を解明するために、骨格筋特異的にAMPK活性を低下させた遺伝子組み換えマウス (AMPK-DN) を用いた検討を行った。2週間の後肢懸垂により、野生型マウスでは体重あたりの筋湿重量および筋線維横断面積が30%減少していたのに対し、AMPK-DNマウスでは15%の減少にとどまった。次に、surface sensing of translation (SUnSET) 法を用いて、タンパク質合成能力の指標であるpuromycinラベル化タンパク質発現量を測定した。その結果、野生型マウスおよびAMPK-DNマウスともに、後肢懸垂処置によりpuromycinラベル化タンパク質発現量が減少しており、両マウスの減少度合いに差はなかった。また、タンパク質合成を制御する分子であるAktおよび70-kDa ribosomal protein s6 kinase (p70S6K) のリン酸化タンパク質発現量を測定したが、後肢懸垂による変動は両マウスに差がなかった。次に、タンパク質分解を司るオートファジー経路およびユビキチン・プロテアソーム系経路の制御分子の発現動態を測定した。その結果、野生型マウスでは後肢懸垂により、オートファジー経路の活性マーカーであるLC3II/LC3I比率が8倍に増加したのに対し、AMPK-DNマウスでは2倍の増加であった。またユビキチン・プロテアソーム系の活性マーカーであるMuscle RING-finger 1 (MuRF1) mRNA発現は、野生型マウスでは後肢懸垂により発現が4倍に増加したのに対し、AMPK-DNマウスでは増加しなかった。以上の結果から、AMPKは廃用性筋萎縮の進行を制御する1因子であること、またその分子制御メカニズムとして、タンパク質分解経路の活性化が関与していることが示唆された。

在今年，为了阐明体内AMPK的肌肉质量调节机制，我们使用了转基因小鼠（AMPK-DN）研究，这些小鼠（AMPK-DN）专门降低了骨骼肌中AMPK活性。在AMPK-DN小鼠中，为期两周的后肢悬浮液可减少野生型小鼠的肌肉湿重和肌肉横向横截面面积15％。接下来，使用翻译（Sunset）方法的表面敏感性测量了紫霉素标记的蛋白质的表达水平，这是蛋白质合成能力的指标。结果，野生型小鼠和AMPK-DN小鼠均表明，通过后肢悬浮液治疗降低了嘌呤霉素标记的蛋白表达的量，并且两只小鼠的降低程度没有差异。此外，测量了AKT和70-KDA核糖体蛋白S6激酶（P70S6K）的磷酸化蛋白的表达水平，调节蛋白质合成的分子，但两只小鼠的后肢悬液都没有差异。接下来，测量了控制自噬途径的分子的表达动力学和控制蛋白水解的泛素 - 蛋白酶体途径。结果，野生型小鼠的后肢悬浮液增加了AMPK-DN小鼠的LC3II/LC3I比（自噬途径的活性标记）的LC3II/LC3I比率增加了8倍。此外，肌肉环1（MURF1）mRNA表达是泛素 - 蛋白酶体系统的活性标记，由于后肢悬浮液而在野生型小鼠中增加了四倍的表达，但在AMPK-DN小鼠中没有增加。以上结果表明AMPK是调节肌肉萎缩进展的因素，其分子控制机制涉及蛋白水解途径的激活。

项目成果

マウスヒラメ筋の筋線維タイプ構成における熱ショック転写因子1の関与

热休克转录因子1对小鼠比目鱼肌肌纤维类型组成的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: 横山真吾;大野善隆;江川達郎;生田旭洋;鈴木美穂;後藤勝正
• 通讯作者: 後藤勝正

カフェインによる骨格筋収縮時のAMPキナーゼ活性化および糖輸送活性に及ぼす影響

咖啡因对骨骼肌收缩过程中 AMP 激酶激活和糖转运活性的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 津田諭志;江川達郎;大島里詠子;林逮也
• 通讯作者: 林逮也

マウス骨格筋量の変化に伴う血中マイクロRNAの応答

血液 microRNA 反应与小鼠骨骼肌质量变化相关

• 发表时间: 2014
• 作者: Akihiro Ikuta;Miho Suzuki;Tatsuro Egawa;Yoshitaka Ohno;Takao Sugiura;Yoshinobu Ohira;Toshitada Yoshioka;Katsumasa Goto;大野善隆，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，後藤勝正;鈴木美穂，江川達郎，生田旭洋，後藤亜由美，横山真吾，大野善隆，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，後藤勝正
• 通讯作者: 鈴木美穂，江川達郎，生田旭洋，後藤亜由美，横山真吾，大野善隆，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，後藤勝正

Expressions of angiopoietin 1/Tie-2 expressions in unloading-associated atrophied mouse skeletal muscles

卸载相关萎缩小鼠骨骼肌中血管生成素1/Tie-2的表达

• 发表时间: 2014
• 作者: Ikuta A;Suzuki M;Egawa T;Ohno Y;Sugiura T;Ohira Y;Yoshioka T;Goto K
• 通讯作者: Goto K

マウス骨格筋の萎縮と再成長に伴うマイクロRNAの応答

与小鼠骨骼肌萎缩和再生相关的 MicroRNA 反应

• 发表时间: 2013
• 作者: 鈴木美穂;大野善隆;後藤亜由美;生田旭洋;江川達郎;後藤勝正
• 通讯作者: 後藤勝正