形態・生理

[VII-20-15] 弾性刺激と電気刺激が筋芽細胞による自律的な筋線維型制御に及ぼす影響

*Kawasaki Yuka¹, Egusa Ai², Murota Daiki¹, Oyama Ryuki¹, Nakamura Mako³, Tatsumi Ryuichi³, Suzuki Takahiro³ (1. Graduate School of Bioresource and Bioenvironmental Sciences, Kyushu Univ., 2. Nichijyu Univ., 3. Research Faculty of Agriculture, Graduate School of Agriculture, Kyushu Univ.)

【目的】我々は、筋幹細胞が分化して筋芽細胞となり、互いに融合して形成された新生筋線維（筋管）の筋線維型（遅筋型、速筋型）が、運動神経支配とは独立して制御される新機構に着目している。骨格筋は運動器官であるため、筋線維の硬さや収縮張力などの物理刺激が、筋芽細胞の自律的制御機構に影響すると考えた。そこで、培養基質の弾性刺激と細胞収縮を促す電気刺激を組み合わせた実験系において、筋芽細胞の分化誘導により形成された筋管の筋線維型組成変化を調べた。
【方法】3種の異なる弾性（7.5,13.8,および67.2 kPa）を示すアクリルアミドゲル基質を作製した。各基質上にて、マウス由来筋芽細胞株C2C12細胞を120時間目まで分化誘導培養し、筋線維型制御因子の発現パターンを解析した。なお、培養70–72時間または118–120時間の2時間、電気刺激（電圧：40 V, 周波数：1.0または5.0 Hz, 継続時間：2.0 ms）を加え収縮誘導した。
【結果】電気刺激を加えると、67.2 kPaの基質上で培養した細胞は、他の基質より速筋型ミオシン重鎖（MyHCⅡb）の発現量が高くなった。その際、周波数の違いによる筋線維型組成の顕著な変化は認められなかった。すなわち、培養基質が硬いと筋芽細胞は速筋型の筋管を形成すると推測された。また、電気刺激による収縮頻度より、基質の弾性率の違いが優先的に筋線維型制御に関与すると示唆された。