自己・傍分泌を介さない伸張刺激による培養骨格筋細胞の肥大

• 笹井 宣昌

  名古屋大学大学院医学系研究科リハビリテーション療法学専攻 姫路獨協大学医療保健学部理学療法学科

• 縣 信秀

  名古屋大学大学院医学系研究科リハビリテーション療法学専攻

• 宮津 真寿美

  名古屋大学大学院医学系研究科リハビリテーション療法学専攻

• 早川 公英

  科学技術振興機構・SORST・細胞力覚プロジェクト

• 河上 敬介

  名古屋大学大学院医学系研究科リハビリテーション療法学専攻

抄録

【目的】負荷運動により骨格筋が肥大して、筋力が増強される。運動中、収縮力に対抗する力学的負荷（張力）が筋に働く。その張力が加わることが、筋肥大に重要であると考えられる。しかし、その分子メカニズムは十分に解明されていない。これまでに我々は、培養骨格筋細胞の伸張刺激による肥大に、自己・傍分泌を介して PI3K/Akt/TOR 経路が働くことを支持する結果を得た。そこで今回は、伸張刺激による自己・傍分泌が、伸張刺激による肥大に十分であるかどうかを調べた。<BR><BR>【方法】ニワトリ胚胸筋由来の筋芽細胞を、 collagen type I をコートした薄いシリコン膜上に初代培養した。筋線維様に成長した筋管（筋細胞）が一定方向に並ぶように工夫した。培養 5 日目の筋管に、その長軸方向の周期的伸張刺激（周期 1/6 Hz、伸張率 10%）を、 72 時間加えて伸張群とした。伸張群と同じチャンバー内で、非伸張の細胞（同チャンバー非伸張群）と、それらと別のチャンバー内で、非伸張とした細胞（別チャンバー非伸張群）を実験対照として用いた。各群における筋管の太さ（直径）を、次の手順で計測した。 4% パラフォルムアルデヒドで固定した細胞の位相差顕微鏡像を、デジタルカメラで、シリコン膜全域に亘り任意に撮影した。画像解析ソフト Scion Image を用いて、筋管の直径を計測した。尚、本研究は、名古屋大学における動物実験に関する規定・指針に従って行われた。<BR><BR>【結果】筋管の太さ (mean ± SD) は、別チャンバー非伸張群 20.9 ± 9.7 μm (n = 215)、同チャンバー非伸張群 21.5 ± 11.6 μm (n = 91) に対して、伸張群 34.1 ± 18.2 μm (n = 103) であり、伸張群の筋管が有意に肥大した (p < 0.01)。なお、別チャンバー非伸張群の mean + 1SD を超える太さの筋管が占める割合は、同群 15.8% に対して、同チャンバー非伸張群 26.2%、伸張群 48.6% であり、伸張群のみならず、同チャンバー非伸張群にも太い筋管が増えていた。<BR><BR>【考察】同チャンバー非伸張群で、十分な肥大が見られなかった。よって、自己・傍分泌を介した PI3K/Akt/TOR 経路の活性化は、本系の肥大に十分ではない。しかし、その PI3K/Akt/TOR 経路を阻害すると、伸張群の肥大が顕著に抑制されることは分かっている。これらの点から、同経路は、この伸張刺激による肥大に関連するが、その働きは、主に自己・傍分泌とは別に調節されていることが考えられた。<BR><BR>【略称】PI3K: phosphatidylinositol 3-kinase, TOR: target of rapamycin

収録刊行物

• 理学療法学Supplement

  理学療法学Supplement 2007 (0), A0458-A0458, 2008

  公益社団法人 日本理学療法士協会

キーワード

• 筋肥大
• 伸張刺激
• 培養細胞

詳細情報

• CRID: 1390001205566633472
• NII論文ID: 130005014791
• DOI: 10.14900/cjpt.2007.0.a0458.0
• 本文言語コード: ja
• データソース種別:
  • JaLC
  • CiNii Articles
• 抄録ライセンスフラグ: 使用不可