Exploring the developmental mechanism of muscle contracture from the control system of mitochondrial dynamics

从线粒体动力学控制系统探讨肌肉挛缩的发育机制

• 批准号: 22K11419
• 负责人: 本田 祐一郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11419/
• 关键词: 筋性拘縮; 線維化; ミトコンドリア; PGC-1α; AMP

本年度は「不動化した骨格筋におけるミトコンドリア融合因子の制御機構の探索」を主たる研究テーマとして掲げ，ミトコンドリア融合因子であるmitofusin（mfn）-1の変化に関与するperoxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator（PGC）-1αやその調節因子であるadenosine monophosphate-activated protein kinase（AMPK）を検索し，これまでの自験例と照合することで筋性拘縮の発生機序との関連性を検討した．実験動物には8週齢のwistar系雄性ラット20匹を用い，両側足関節を最大底屈位にてギプスで1，2週間不動化する不動群（各5匹）と同週齢まで通常飼育する対照群（各5匹）に振り分け，実験期間終了後は各ラットの両側ヒラメ筋を採取した．そして，採取した筋試料の一部はreal time RT-PCR法に供し，PGC-1αのmRNA発現量を測定した．また，一部はELISA法に供し，AMPKのタンパク発現量を定量した．その結果，PGC-1αのmRNA発現量ならびにAMPKのタンパク発現量はいずれの不動期間とも不動群が対照群より有意に低値を示した．この成果をこれまでの自験例と併せて考えると，不動に伴うAMPKを介したPGC-1αの発現低下によってmfn-1の発現が抑制され，この変化がミトコンドリアの機能不全に影響を及ぼしたと考えられる．そして，これらの動態が筋核のアポトーシスを誘発することで線維化が生じ，筋性拘縮の発生につながったと推察された．今後はAMPKの制御に関わるカルシウムイオンに着目し，検索を進めていく予定である．

This year's research titled "Exploration of the Regulatory Mechanism of Mitofusin Fusion Factors in Immobilized Bones and Tendons" revealed that the modulation of mitofusin (mfn)-1, a mitofusin fusion factor, is related to the detection of adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK), a regulator of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator (PGC)-1alpha. This paper discusses the relationship between the natural phenomena and the natural order of the contraction. The wistar male of 8 weeks old was used in 20 animals, and the lateral foot joint was fixed at the maximum base position for 1 and 2 weeks. The fixed group (5 animals each) was fixed at the same week. The normal group (5 animals each) was fixed at the same week. The lateral foot joint was fixed at the end of the period. Part of the samples were collected and the mRNA expression of PGC-1α was determined by real time RT-PCR. A part of the ELISA method is used to quantify AMPK. As a result, the mRNA expression of PGC-1α was significantly lower than that of AMPK. The results of this study are as follows: (1) The occurrence of PGC-1α is inhibited by the presence of AMPK, and (2) The occurrence of PGC-1α is inhibited by the presence of AMPK, and (3) The occurrence of PGC-1 α is inhibited by the presence of AMPK. In addition, the dynamic and dynamic development of the core and the development of the core are also discussed. In the future, the AMPK will be controlled by the government.

项目成果

不動化した骨格筋における線維化の発生メカニズムにはミトコンドリアの機能不全を介した筋核のアポトーシスが関与する

固定骨骼肌纤维化的机制涉及线粒体功能障碍介导的肌核细胞凋亡

• 发表时间: 2022
• 作者: Inoue Yutaka;Ayaki Takashi;Ishimoto Tomoyuki;Yamakado Hodaka;Maki Takakuni;Matsuzawa Shuichi;Sawamoto Nobukatsu;Takahashi Ryosuke;本田祐一郎，高橋あゆみ，坂本淳哉，沖田 実
• 通讯作者: 本田祐一郎，高橋あゆみ，坂本淳哉，沖田 実

筋性拘縮の発生メカニズムの探索―ミトコンドリア融合・分裂因子の動態に関する検討

肌肉挛缩发生机制的探索——线粒体融合与裂变因子的动力学研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 實木 亨;高橋 琢哉;竹本 研;本田祐一郎，高橋あゆみ，前田俊輔，三宅純平，坂本淳哉，沖田 実
• 通讯作者: 本田祐一郎，高橋あゆみ，前田俊輔，三宅純平，坂本淳哉，沖田 実