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運動による骨格筋幹細胞機能の活性化に関わる分子基盤の解明

阐明运动激活骨骼肌干细胞功能的分子基础

基本信息

批准号：
15J00411
负责人：
藤巻慎
金额：
$ 1.39万
依托单位：
Nagasaki University (2016)University of Tsukuba (2015)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00411/
关键词：
サテライト細胞除負荷 Notchシグナル Pax7 Myf5 MyoD Wntシグナル

项目摘要

本年度は、マウスの後肢懸垂モデルを用い、除負荷によるサテライト細胞の機能変化を、サテライト細胞の運命決定を制御するNotchシグナルに着目して検討した。C57BL6/jマウスを尾部から吊るし、後肢を接地できないようにして１週間飼育した。その結果、マウスの下肢筋重量が有意に減少し、後肢懸垂によって筋萎縮が誘導されたことを確認した。後肢懸垂（HS）群と通常飼育（Cont）群のマウスの長趾伸筋から単一筋筋線維を単離し、サテライト細胞のマーカー遺伝子であるPax7の抗体を用いて免疫染色することで筋線維あたりのサテライト細胞数を定量した。その結果、HS群はCont群と比較して、サテライト細胞数が減少していることが明らかとなった。続いて、HS群とCont群の双方の後肢筋を全て摘出し、フローサイトメーターによってサテライト細胞を分取した。その後、RNAを抽出し、定量PCRによってNotchシグナル関連遺伝子の発現量を定量したところ、HS群から採取したサテライト細胞はCont群と比較して低値を示した。これらのことから、除負荷によるサテライト細胞の減少はNotchシグナルの不活性化に起因する可能性が示唆された。さらに両群から単離した単一筋線維を培養し、Pax7とサテライト細胞活性化のマーカーであるMyoDの抗体を用いて免疫染色することでサテライト細胞の活性化および増殖能力を評価したところ、除負荷を経験したサテライト細胞は活性化が遅延し、増殖能力が低下することが示唆された。以上の結果から、除負荷によってサテライト細胞の性質が変化し、活性化や増殖といった機能が低下することが明らかとなった。本研究成果は、これまでのサテライト細胞研究では明らかになっていない新規の知見であり、本研究は分野の発展に寄与する有意義な研究である。

This year, we will focus on the study of the use of the hind limb suspension, the functional transformation of the cell in addition to the load, and the control of the fate of the cell. C57BL6/j was bred for 1 week. As a result, it was confirmed that the muscle weight of the lower limbs was intentionally reduced, and the muscle atrophy of the hind limbs was induced. The number of Pax7 cells was quantified by immunostaining with antibodies to the long toe tendon of the hind limb pendulous (HS) group and the normal feeding (Cont) group. As a result, HS group and Cont group decreased in number. Both the HS group and the Cont group were isolated from the hindlimb tendons. After RNA extraction, quantitative PCR was used to quantify the expression of related genes, and HS group was used to compare the expression of related genes with low value. This indicates the possibility of a decrease in the number of cells and a decrease in the number of cells that are inactive. In addition, the population was isolated from a single strand of muscle and cultured in Pax7 and the cells were activated. Immunostaining was used to evaluate the activation and proliferation of MyoD antibodies. In addition, the load was removed from the cells. The cells were activated and the proliferation ability was reduced. As a result of the above, the properties of the cells in addition to the load are changed, and the activation and growth of the cells are reduced. The results of this study are significant for the development of cell research.