損傷した筋肉が筋幹細胞を活性化させるメカニズムを発見

熊本大学らのの研究グループは、肉離れなどで起こる筋肉の損傷から筋幹細胞を活性化させる組織再生の仕組みを発見しました。培養細胞を用いた実験により、損傷した筋線維から周囲の細胞を活性化させるメカニズムを発見し、この際に漏出する成分を「損傷筋線維由来因子 (DMDFs) 」と名付けました。

背景-筋再生の3ステップと筋疾患

筋線維は激しい運動などで傷ついた後に、修復し再生する能力を持っています。人間の体に元来備わっている筋再生能力のおかげで、ある程度筋肉を損傷しても私たちの体は動けます。筋再生の仕組みには、サテライト細胞という筋幹細胞が ①活性化 ②増殖 ③筋分化 の3ステップを経ることは分かっていましたが、なぜ最初の①活性化が起こるのかは分かっていませんでした。筋ジストロフィーなどの難治性筋疾患ではサテライト細胞の減少や質の低下が明らかになっており、サテライト細胞から始まる筋修復メカニズムの解明が重要視されています。

結果-筋損傷部を活性化するタンパク質を発見

研究グループは、マウス由来の細胞を培養した筋損傷モデルを使って、損傷した筋線維から漏出する成分がサテライト細胞を活性化させることを見出しました。本研究グループはこの漏出成分を「損傷筋線維由来因子 (DMDFs) 」と命名しました。DMDFsにより活性化されたサテライト細胞は細胞分裂の休眠期から、細胞分裂の準備期へとシフトすること示しました。今回DMDFsとして同定されたタンパク質の多くは代謝酵素であり、筋疾患のバイオマーカーとして使われているものも含まれていました。DMDFsに含まれる代謝酵素がサテライト細胞に与える影響を調べた結果、DMDFsは休止期のサテライト細胞を活性化させ迅速な筋修復を促すことが示唆されました。こうした筋修復の詳細を明らかにすることで、筋ジストロフィーのような難治性筋疾患の病態解明にも繋がると期待されています。

出典元
熊本大学 プレスリリース