骨格筋の肥大適応における筋幹細胞と免疫細胞の連関

肌肉干细胞和免疫细胞在骨骼肌肥大适应中的合作

• 批准号: 21K19723
• 负责人: 山田 崇史
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Sapporo Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19723/
• 关键词: 筋力トレーニング; 筋肥大; サテライト細胞; マクロファージ; 筋サテライト細胞; 免疫細胞

本研究の全体構想は，骨格筋の肥大応答における筋サテライト細胞の役割とその制御機構の解明である．2021年度には，課題1「非損傷性の運動による筋肥大における筋サテライト細胞の役割」として，筋サテライト細胞の欠損（Pax7-DTA）マウスを導入し，トレーニングによる筋肥大応答を検討する予定であった．しかしながら，Pax7-DTAマウスの個体復元がうまく行かず，2021年度内に当該マウスを本学に導入することができなかった．一方，2022年度に入り，Pax7-DTAマウスの個体復元に再度チャレンジをし，ようやく本学での繁殖を開始するに至った．しかしながら，未だトレーニング介入を開始する段階に達しておらず，今後の検討が待たれている．そこで2022年度も予定を変更し，事前準備として，2021年度にスタートした筋肥大モデルの妥当性の検討を引き続き行った．本研究では，筋肥大モデルとして広く用いられている協働筋切除法を，ラット足底筋を対象に２週間負荷した．その結果，筋重量および筋線維径が著しく増大したが，ex vivoにおける全筋の固有張力（発揮張力を筋重量で補正した値）および単一筋線維（スキンドファイバー）における脱分極誘発性の低下が観察された．また，これらの筋機能低下は，過酸化脂質（4-HNE）の増大，NOX2発現量の増加，筋小胞体Ca2+放出チャネルであるRyR1の断片化，カルパイン1の活性化，三つ組みタンパク質（DHPR，STAC3，junctophilin1）の減少を伴っていた．したがって，これらの知見から，協働筋切除では，過負荷によりNOX2由来の活性酸素種の生成量増大を原因とした，RyR1の断片化による筋小胞体からのCa2+漏出が生じ，それを引き金としたカルパイン1の活性化により三つ組みタンパク質が分解を受け，興奮収縮連関障害が引き起こされることが示唆された．

The overall hypothesis of this study is to clarify the mechanism of tendon hypertrophy and its control mechanism. In 2021, the first topic is "tendon hypertrophy and its control mechanism during non-injurious exercise". In addition, the introduction of tendon hypertrophy and its control mechanism (Pax7-DTA) will be discussed. Pax7-DTA is the first time that the individual complex has been introduced into the school in 2021. One side, 2022 year into the box, Pax7-DTA, its individual recovery, again to the box, In the future, we will discuss the future. In 2022, the budget will be revised, and preparations will be made in advance. In 2021, the budget will be revised and the adequacy of the budget will be discussed. This study was conducted to investigate the effects of stress on muscle mass and muscle mass. As a result, the tendon weight and the tendon diameter increase gradually, ex vivo, the inherent tension of the whole tendon (the tension and tendon weight are corrected), and the single tendon dimension decreases. The decrease of muscle function was accompanied by the increase of hyperacidified lipid (4-HNE), the increase of NOX2 production, the generation of Ca2 + from muscle vesicles, the fragmentation of RyR1, the activation of CRR1, and the decrease of three components (DHPR, STAC3, junctophilin1). The reason for the increase in the production of active acid species from NOX2 under overload caused by the removal of the tendon is that Ca2 + leakage from the tendon vesicles in the fragmentation of RyR1 occurs, and the activation of RyR1 is affected by the decomposition of the three components of the substance, resulting in the occurrence of excitation-related barriers.

项目成果

Intrinsic contractile dysfunction in a surgical model of muscle hypertrophy

肌肉肥大手术模型中的内在收缩功能障碍

• 发表时间: 2021
• 作者: Tokuda N;Watanabe D;Ashida Y;Kimura I;Naito A;Yamauchi N;Yamada T
• 通讯作者: Yamada T

骨格筋特異的なPGC-1α過剰発現は伸張性収縮に伴う筋損傷を防止する

骨骼肌特异性 PGC-1α 过度表达可防止与拉伸收缩相关的肌肉损伤

• 发表时间: 2022
• 作者: 西本陽友;米津亮;宮谷定行;鈴木淳也;齋藤聡佳;趙 梓汐，伊藤 明良，中畑 晶博，中原 崚，西谷 江平，黒木 裕士;内藤雷，芦田雪，德田奈央，山内菜緒，山田崇史
• 通讯作者: 内藤雷，芦田雪，德田奈央，山内菜緒，山田崇史

Preconditioning contractions prevent prolonged force depression and Ca2+-dependent proteolysis of STAC3 after damaging eccentric contractions

预适应收缩可防止破坏性离心收缩后 STAC3 的长期力抑制和 Ca2 依赖性蛋白水解

• DOI: 10.1152/japplphysiol.00463.2021
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Applied Physiology
• 影响因子: 3.3
• 作者: Ashida Yuki;Himori Koichi;Tamai Katsuyuki;Kimura Iori;Yamada Takashi
• 通讯作者: Yamada Takashi

ジストロフィン欠損筋におけるCa2+依存性STAC3およびjunctophilin 1の分解

抗肌营养不良蛋白缺陷肌肉中 Ca2+ 依赖性 STAC3 和亲结蛋白 1 降解

• 发表时间: 2023
• 作者: 德田奈央，芦田雪，檜森弘一，内藤雷，山内菜緒，竹中菜々，青木吉嗣，櫻井英俊，山田崇史

等尺性運動はAMPK依存的にジストロフィン欠損筋の筋病理および疲労耐性を改善する

等长运动以 AMPK 依赖性方式改善肌营养不良蛋白缺陷肌肉的肌肉病理学和疲劳耐受性

• 发表时间: 2023
• 作者: Nakajima Riho;Kinoshita Masashi;Okita Hirokazu;Nakada Mitsutoshi;田中なつみ，本田祐一郎，梶原康宏，片岡英樹，坂本淳哉，沖田 実;町田修一;山内菜緒，内藤雷，德田奈央，木村伊織，芦田雪，本橋紀夫，青木吉嗣，山田崇史
• 通讯作者: 山内菜緒，内藤雷，德田奈央，木村伊織，芦田雪，本橋紀夫，青木吉嗣，山田崇史