組織二酸化炭素分圧の上昇が骨格筋肥大と再生に及ぼす影響

组织二氧化碳分压升高对骨骼肌肥大和再生的影响

• 批准号: 22K11537
• 负责人: 川田 茂雄
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Teikyo 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11537/
• 关键词: 二酸化炭素分圧; 骨格筋; 筋再生

我々が呼吸する空気に含まれる各気体の分圧や組成は、極端な高所や密閉された地下といった特殊環境でなければ大きく変化することはない。したがって、安静時における体内の各気体の分圧は極めて狭い範囲で制御されており、その逸脱は細胞に対して良くも悪くも刺激となる。安静時では、細胞内の気体の分圧はある一定内で制御されているが、運動時には大きく変動する。運動時には細胞、特に骨格筋ではエネルギー需要量が増加することから、酸素分圧の低下とともに二酸化炭素分圧の上昇が生じる。これまで細胞内酸素分圧の低下はある一定範囲内であれば細胞増殖能を高めることが報告されている。一方で、二酸化炭素は酸素よりも水への溶解度が高いにも関わらず、二酸化炭素分圧の上昇が細胞に対してどのような影響を及ぼすかはほとんど明らかにされていない。そこで本研究では細胞内二酸化炭素分圧の上昇が細胞に対してどのような刺激となり得るのかを検討することを目的とした。本研究では、今年度はマウス筋芽細胞由来の細胞株であるC2C12細胞を用いて二酸化炭素分圧の上昇が細胞に対してどのような影響を与えるのかを検討した。細胞培養の条件として二酸化炭素分圧のみを上昇させると、その分だけ酸素分圧は低下することになる。そこで、二酸化炭素分圧を上昇させた培養環境でも酸素分圧は変化させない培養システムを構築した。この培養システムを用いて、二酸化炭素分圧を変化させたところ、二酸化炭素分圧の変化の程度と、曝露時間によっては、細胞の機能に対してポジティブな効果を示唆するデータを得ることができた。二酸化炭素分圧の上昇はpHの変化も伴うため、pHの変化も考慮しつつ得られた結果のメカニズムを今後詳細に検討する予定である。

We breathe in air, contain various components of air, air and other gases, and are extremely close to each other. The pressure distribution of various substances in the body during quiet time is controlled by narrow range, and the escape cells are stimulated. When quiet, the pressure of the body inside the cell is controlled within a certain period, and when it is exercised, it is greatly changed. During exercise, the amount of calcium needed to produce calcium increased, the acid pressure decreased, and the carbon pressure increased. The intracellular acid concentration is low within a certain range. The solubility of carbon dioxide in water is high, and the partial pressure of carbon dioxide is high. The aim of this study is to increase the intracellular diacid carbon fraction and stimulate the growth of cells. In this study, we investigated the effects of diacidification on the growth and development of C2C12 cells. The conditions of cell culture increase the carbon pressure of diacid and decrease the acid pressure of other components. In addition, the temperature of carbon dioxide increased, and the temperature of carbon dioxide increased. The culture medium, the diacid carbon component pressure change, the exposure time, the function of the cell, the effect of the reaction, the reaction time, the reaction time. 2. The pH value of carbon dioxide is changed according to the pH value of carbon dioxide.