筋力トレーニング依存的な筋線維核数増加の根底にある分子メカニズムの解明

プログラム

薬学系研究継続助成　

所属機関

大阪大学

所属部署

薬学研究科　細胞生理学

キーワード

筋トレ　サテライト細胞　筋核　間質細胞　マクロファージ

研究結果の概要

筋力トレーニング（筋トレ）による効率的な筋肥大において，骨格筋幹細胞であるサテライト細胞が筋細胞に核を供給することが必須である。サテライト細胞は通常細胞周期G0期で維持されているため，核を供給するためには，G0期から活動期に入る必要がある。これまで，この活動期への移行は，筋トレによる筋細胞の損傷が引き金になっていると考えられていた。申請者は，筋損傷がほとんどない筋トレ実験条件においても，約70%のサテライト細胞が活動期に入り，この制御には間質細胞が必須の役割を担っていることを明らかにしていた。本助成では，間質細胞以外にも免疫細胞もサテライト細胞の増殖状態の維持に働いていることを明らかにした。また，免疫細胞のリクルートにも間質細胞が機能いていることも明らかにした。つまり，「間質細胞―サテライト細胞」と「間質細胞―免疫細胞―サテライト細胞」の少なくとも2通りの細胞連携がサテライト細胞依存的な筋核増加機構の根的にあることを明らかにした。さらに，より生理的な運動モデルを用いることで，筋トレモデルでみられた特徴的なサテライト細胞の増殖様式は，運動モデルでも再現できることを報告した。

公表論文

Decreased number of satellite cells-derived myonuclei in both fast- and slow-twitch muscles in HeyL-KO mice during voluntary running exercise. Skelet Muscle. 2024 Oct 24;14(1):25. doi: 10.1186/s13395-024-00357-z.

Regulation of muscle hypertrophy through granulin: Relayed communication among mesenchymal progenitors, macrophages, and satellite cells. Cell Rep. 2024 Apr 23;43(4):114052. doi: 10.1016/j.celrep.2024.114052.