Identification of novel genes regulating skeletal muscle plasticity by using the space environment.

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後肢骨格筋の内、ヒラメ筋は遅筋線維を多く含み抗重力筋とも呼ばれる。微小重力環境下において、ヒラメ筋は筋萎縮や筋線維タイプ移行を引き起こす。これまでに国際宇宙ステーションにおいて微小重力下や遠心機を用いて月面重力下（1/6 g）で飼育したマウスのヒラメ筋を解析してきた。月面重力におけるヒラメ筋は筋重量や筋断面積は地上対照と同程度であり筋萎縮は生じていないことがあきらかとなった。一方で免疫組織化学染色により筋線維タイプの速筋化について解析したところ、微小重力よりも程度は下がったものの月面重力でも速筋化は生じていた。つまり、骨格筋の量的変化と質的変化を制御する重力閾値はそれぞれ別々に存在していることが明らかとなった。これらヒラメ筋についてRNAseqによる網羅的遺伝子変動解析を行ったところ、月面重力と微小重力の遺伝子発現変動パターンは類似しているものの、一部の遺伝子群については微小重力でのみ特異的に変動していることを見出した。これらの遺伝子変動について詳細に解析したところ、速筋線維(TypeIIb線維)を制御している主要因子としてLarge Maf群の同定に成功した。骨格筋において発現しているLarge Maf群（c-Maf, MafA, MafB）を骨格筋において欠損させたマウスでは、TypeIIb線維はほとんど消失しており、トレッドミルなどの運動能解析では持久力が向上することを見出すことができた。また、以前に実施した微小重力と宇宙における人工重力1gのRNAseq解析によって得られた筋萎縮制御候補遺伝子のノックアウト(KO)マウスの主な表現型では、筋再生が遅れて生じることを見出してる。