加齢や疾患に伴うミトコンドリアの障害により、筋の萎縮や崩壊が生じることは良く知られていましたが、その詳細なメカニズムについては解明されていませんでした。東北大学大学院生命科学研究科の東谷篤志教授らの研究グループは、英国ノッティンガム大学ならびにエクセター大学との共同研究により、モデル生物の1つである線虫を用いて、ミトコンドリア障害時に筋細胞内のカルシウム濃度が上昇し、その結果、筋細胞の外側で細胞間の接着や維持に重要な細胞外マトリックスのコラーゲン成分が分解され、最終的に筋の崩壊に至る経路を解明しました。さらに、カルシウムの過剰流入を抑えること、フーリン^＊２活性を抑えること、マトリックスメタロプロテアーゼ^＊３を抑えることなど、いずれかのステップを抑えることで、筋萎縮を抑制できることを証明しました。また、線虫の筋ジストロフィー疾患モデルにおいても、これらのいずれかのステップを抑えることで、筋疾患の進行を遅らせることができることも明らかになりました。
　本研究成果は、米国実験生物学会連合誌FASEB Journalに6月4日付けでEarly onlineとして掲載されました。
　本研究は、文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「宇宙に生きる」ならびに国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）の革新的先端研究開発支援事業（AMED-CREST）「メカノバイオロジー機構の解明による革新的医療機器及び医療技術の創出」研究開発領域（研究開発総括：名古屋大学 曽我部正博）における研究開発課題「筋萎縮の病態に迫るミトコンドリアのメカノバイオロジー」（研究開発代表者：東谷 篤志）の一環として行われました。
 

 

 

【図】

 

 

 

【用語説明】

＊１ 細胞外マトリックス：細胞の外側に存在する物質で、主に、コラーゲンなどの成分からなり、細胞間をつなぎとめ細胞や組織を安定に保護する役割がある。

＊２ フーリン：カルシウム依存的なエンドペプチダーゼの1つで、マトリックスメタロプロテアーゼなどの前駆体（不活性型酵素）の一部を切断し分解することで、活性型酵素に転換させる酵素。

＊３ マトリックスメタロプロテアーゼ：主として、コラーゲンなどの細胞外マトリックスの分解に関わる酵素。
 

 

【問い合わせ先】

（研究に関すること）
東北大学大学院生命科学研究科
担当 東谷 篤志 （ひがしたに あつし）
電話: 022-217-5715
Eメール: atsushi.higashitani.e7(at)tohoku.ac.jp

（報道に関すること）
東北大学大学院生命科学研究科広報室
担当 高橋 さやか（たかはし さやか）
電話番号: 022-217-6193
Eメール: lifsci-pr(at)grp.tohoku.ac.jp