宇宙に生きる宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解

宇宙環境から挑む筋萎縮メカニズムの解明- 公募研究 2018－2019

1. A01 小椋
2. A01 高橋（秀）
3. A01 高橋（智）
4. A01 道上
5. A01 檜井
6. A01 湊元
7. A01 二川
8. A01 茶谷
9. A01 川上
10. A01 秋山
11. A01 冨田

1. A02 篠原
2. A02 三枝
3. A02 前川
4. A02 安部
5. A02 大神
6. A02 河野
7. A02 高野

1. A03 鈴木
2. A03 中村
3. A03 原田
4. A03 小林
5. A03 宮本
6. A03 舟山
7. A03 柿沼

1. B01 ラザルス
2. B01 加藤
3. B01 國枝
4. B01 北宅
5. B01 沢野

研究課題名	宇宙環境から挑む筋萎縮メカニズムの解明
研究代表者	高橋 智 筑波大学 医学医療系 解剖学 発生学・教授 Website http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/anatomy/embryology/index.html
研究協力者	工藤 崇 筑波大学 医学医療系 解剖学 発生学・准教授 濱田 理人 筑波大学 医学医療系 解剖学 発生学・助教

目的

廃用性筋萎縮とは、寝たきりなど筋肉を使用しないことによって生じる筋萎縮であり、骨格筋としての機能は著しく障害される。近年、高齢化社会を迎えている我が国では、廃用性筋萎縮は解決すべき大きな社会問題の1つであるにもかかわらず、有効な予防法、治療法は未だ確立されていない。一方、宇宙滞在において生じる筋萎縮の速度や程度は、地上におけるギブス固定や実験動物の尾部懸垂実験と比べて、時間軸で約30倍の速さで、変化幅では約20倍の変化量で進行することが知られている。このことから、宇宙の微小重力環境下で飼育したマウスを用いた筋萎縮メカニズムの解明は、廃用性筋萎縮に対する分子標的治療のシーズとなる可能性が大いに期待される。また、宇宙滞在による筋萎縮は形態的な筋線維の萎縮にとどまらず、筋力低下といった収縮機能の退行性変化を伴う。老化現象指標の１つであるこの退行性変化は、サルコペニアと呼ばれるが、相当する実験系がないため、その発症メカニズムは不明な点が多い。宇宙滞在時の筋肉の急速な萎縮は、廃用性萎縮とサルコペニアの複合で起こっていることが推察されている。そこで、国際宇宙ステーションにおいて飼育したマウスの骨格筋の遺伝子発現およびエピゲノム変化を次世代シークエンサーを用いて網羅的に解析する。そこから抽出された筋萎縮の候補分子については、骨格筋細胞株および遺伝子改変マウスの解析により筋萎縮にどのように関与するかを解明する。これにより、微小重力環境および老化による筋萎縮メカニズムを明らかにし、廃用性筋萎縮とサルコペニアに対する予防・治療の標的となりうる新規分子を同定することを目的とする。