運動時のcAMP情報伝達に着目した筋萎縮の新しい治療への分子生物学的アプローチ

筋萎縮には筋の不動により主に遅筋線維（ミオシン重鎖クラスI）が減少する廃用性筋萎縮と、加齢により生じる主に速筋線維（ミオシン重鎖クラスII）が減少する加齢性筋萎縮（サルコペニア）があり、いずれも運動機会の低下は筋萎縮発症のリスクとなる。しかし、これらの筋萎縮の予防や回復には、運動以外に有効な治療法や薬剤が存在しないため、効果的な分子機序の同定やそれに基づいた治療法の確立が必要である。(1)運動神経等の末梢神経終末から筋上の受容体へ分泌するカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP）や(2)筋上のβ-アドレナリン受容体(β受容体)、(3)両者の下流因子cAMPに焦点を当て、遅筋や速筋の筋線維（ミオシン重鎖）への発現、(4) 両受容体の下流因子cAMPの作用を分子生物学的に解析する事により、これらから筋の維持に必要な筋線維(遅筋・速筋)発現の分子機構を明らかにし、筋萎縮の新しい治療の基盤確立を目指す。令和４年度においては、ミオシン重鎖のアイソフォームの決定に関わる因子について分子生物学的解析を進めた。 実験材料には骨格筋芽細胞C2C12細胞を使用した。骨格筋由来因子やミオシン重鎖アイソフォームのmRNA発現の解析には、定量PCR法を用いた。 これらの結果、(1)遅筋を構成するミオシン重鎖アイソフォームのmRNA発現においては、ベータ受容体やその下流cAMPの作用の影響が示唆された。一方、速筋を構成するミオシン重鎖アイソフォームの発現には、ベータ受容体の影響を受けるものと受けないものがあり、各アイソフォームの発現機序の違いが示唆された、(2)一部のインターロイキンの発現において、ベータ受容体による影響を受けない傾向が観察され、カルシウムシグナルの影響を受ける可能性が示唆された。

筋萎縮には筋の不動により主に遅筋線維（ミオシン重鎖クラスI）が減少する廃用性筋萎縮と、加齢により生じる主に速筋線維（ミオシン重鎖クラスII）が減少する加齢性筋萎縮（サルコペニア）があり、いずれも運動機会の低下は筋萎縮発症のリスクとなる。しかし、これらの筋萎縮の予防や回復には、運動以外に有効な治療法や薬剤が存在しないため、効果的な分子機序の同定やそれに基づいた治療法の確立が必要である。(1)運動神経等の末梢神経終末から筋上の受容体へ分泌するカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP）や(2)筋上のβ-アドレナリン受容体(β受容体)、(3)両者の下流因子cAMPに焦点を当て、遅筋や速筋の筋線維（ミオシン重鎖）への発現、(4) 両受容体の下流因子cAMPの作用を分子生物学的に解析する事により、これらから筋の維持に必要な筋線維(遅筋・速筋)発現の分子機構を明らかにし、筋萎縮の新しい治療の基盤確立を目指す。令和４年度においては、ミオシン重鎖のアイソフォームの決定に関わる因子について分子生物学的解析を進めた。 実験材料には骨格筋芽細胞C2C12細胞を使用した。骨格筋由来因子やミオシン重鎖アイソフォームのmRNA発現の解析には、定量PCR法を用いた。 これらの結果、(1)遅筋を構成するミオシン重鎖アイソフォームのmRNA発現においては、ベータ受容体やその下流cAMPの作用の影響が示唆された。一方、速筋を構成するミオシン重鎖アイソフォームの発現には、ベータ受容体の影響を受けるものと受けないものがあり、各アイソフォームの発現機序の違いが示唆された、(2)一部のインターロイキンの発現において、ベータ受容体による影響を受けない傾向が観察され、カルシウムシグナルの影響を受ける可能性が示唆された。