糖尿病による筋機能低下の分子メカニズムの解明

糖尿病は骨格筋の形態的，機能的な障害を引き起こすが，これらの詳細な分子メカニズムは不明である．申請者はこれまでに薬理学的処置による1型糖尿病モデルでは筋細胞内カルシウムイオン（Ca2+）調節機構に障害が生じていることを明らかにしている．細胞内Ca2+の過剰蓄積は筋疲労を導く要因とも考えられており，糖尿病状態におけるCa2+調節機構の障害は骨格筋の機能障害の一因となっている可能性が予想されるため，このメカニズムを詳細に解明することは糖尿病患者の運動機能改善のため有益であると思われる．本研究は，糖尿病が誘発する筋機能低下と細胞内Ca2+調節機構の関連性を明らかにすることを目的とした．2型糖尿病モデルであるdb/dbマウスを対象に検証を実施し，その結果，db/dbマウスの骨格筋は正常モデルの骨格筋と比較して，電気刺激時の発揮張力の低下，疲労性が増大していることを明らかにした．また，単縮時の収縮速度および弛緩速度が遅延していることを明らかにした．さらに，生化学手法によるタンパク質定量によって，db/dbマウスの骨格筋は正常マウスと比較して，Ca2+放出関連因子であるRyanodine　Receptorのタンパク質量が低下していた．これらの結果から，2型糖尿病モデルの骨格筋は筋力低下といった筋機能低下を惹起することが示唆され，この脆弱性はCa2+制御タンパク質の低下に付随している可能性が示唆された．

糖尿病は骨格筋の形態的，機能的な障害を引き起こすが，これらの詳細な分子メカニズムは不明である．申請者はこれまでに薬理学的処置による1型糖尿病モデルでは筋細胞内カルシウムイオン（Ca2+）調節機構に障害が生じていることを明らかにしている．細胞内Ca2+の過剰蓄積は筋疲労を導く要因とも考えられており，糖尿病状態におけるCa2+調節機構の障害は骨格筋の機能障害の一因となっている可能性が予想されるため，このメカニズムを詳細に解明することは糖尿病患者の運動機能改善のため有益であると思われる．本研究は，糖尿病が誘発する筋機能低下と細胞内Ca2+調節機構の関連性を明らかにすることを目的とした．2型糖尿病モデルであるdb/dbマウスを対象に検証を実施し，その結果，db/dbマウスの骨格筋は正常モデルの骨格筋と比較して，電気刺激時の発揮張力の低下，疲労性が増大していることを明らかにした．また，単縮時の収縮速度および弛緩速度が遅延していることを明らかにした．さらに，生化学手法によるタンパク質定量によって，db/dbマウスの骨格筋は正常マウスと比較して，Ca2+放出関連因子であるRyanodine　Receptorのタンパク質量が低下していた．これらの結果から，2型糖尿病モデルの骨格筋は筋力低下といった筋機能低下を惹起することが示唆され，この脆弱性はCa2+制御タンパク質の低下に付随している可能性が示唆された．