[P-KS-25-6] 老化促進マウスを用いた加齢によるサルコペニアのオートファジー関与について
キーワード：加齢, 筋減弱症, 筋線維
【はじめに，目的】
高齢化社会を迎え，理学療法の対象者も高齢者が大多数を占めるようになった。加齢により筋も老化（変性）することがわかってきているが，その全貌はまだつかめていない。近年，加齢に伴うサルコペニアが着目されており，サルコペニアには細胞の自食作用であるオートファジーが関与している可能性も示唆されているが，まだ詳しく検討した研究は少ない。そこで今回，オートファジーに着目し，老化促進マウス（SAM：Senescence-Accelerated Mouse）を用いて加齢による骨格筋変性にオートファジーがどのように関与しているか検証した。
【方法】
対象動物は，一般的なマウスと比較し寿命が短く，様々な老化関連疾患が促進されて発症してくる老化促進マウス（SAMP1）の雄を使用した。加齢の影響を調べるため，先行研究より変性が起こる前の時期25週齢マウス3匹，加齢による筋変性が起こる時期50週齢マウス3匹，加齢による筋変性が完全に起こった時期58週齢マウス4匹，計10匹を本研究では使用した。骨格筋は，腓腹筋，ヒラメ筋，前脛骨筋を用いた。各時期に，深麻酔下で生理食塩水による脱血・灌流を行い，連続横断切片を作成した。全体像を観察するためヘマトキシリン・エオジン（H/E）染色を行い，免疫組織化学染色にてオートファジーのマーカーである抗LC3抗体，抗Beclin1抗体を使用した。統計学的検定には統計処理ソフトSPSSを使用し一元配置分散分析後，多重比較検定を実施した。有意水準は5％未満とした。
【結果】
HE所見から，25週齢群の各筋には異常は観察されなかったが，50週齢以降の各筋に筋萎縮が生じ大小不同・中心核線維も観察された。50週齢，58週齢の腓腹筋外側部に特に空胞変性が観察された。また同様に抗Beclin1染色，LC3染色でも腓腹筋外側部に強い染色性がみられた。腓腹筋外側部を定量した結果，抗Beclin1，抗LC3陽性細胞数は25週齢と比較して50・58週齢で有意に陽性細胞数が観察された。しかし50週齢と58週齢間に有意な差はみられなかった。
【結論】
今回，腓腹筋に著明に筋変性が生じていることから，SAMP1は速筋線維に加齢の影響を受けやすいと考えられ，サルコペニアのモデルとして有用であるといえる。また50週齢群以降の腓腹筋に空胞変性が観察され，この空胞に対しオートファジーに関与するBeclin1やLC3の発現が確認されたため，自己貪食空胞であると示唆された。SAMP1では，加齢による筋変性とともに，オートファジーによる細胞の自食作用が強まる傾向にあるといえる。加齢により増加する異常なタンパク質を，オートファジーにより適切に分解・処理する段階で，オートファジーが過剰に亢進したため空胞が生じた可能性がある。高齢期の長期臥床やギプス固定などは，通常以上に筋萎縮が促進されると考えられる。今後，理学療法を想定した運動を実施し，運動が加齢に伴うオートファジーにどのような影響を及ぼすのかについても検討が必要である。
高齢化社会を迎え，理学療法の対象者も高齢者が大多数を占めるようになった。加齢により筋も老化（変性）することがわかってきているが，その全貌はまだつかめていない。近年，加齢に伴うサルコペニアが着目されており，サルコペニアには細胞の自食作用であるオートファジーが関与している可能性も示唆されているが，まだ詳しく検討した研究は少ない。そこで今回，オートファジーに着目し，老化促進マウス（SAM：Senescence-Accelerated Mouse）を用いて加齢による骨格筋変性にオートファジーがどのように関与しているか検証した。
【方法】
対象動物は，一般的なマウスと比較し寿命が短く，様々な老化関連疾患が促進されて発症してくる老化促進マウス（SAMP1）の雄を使用した。加齢の影響を調べるため，先行研究より変性が起こる前の時期25週齢マウス3匹，加齢による筋変性が起こる時期50週齢マウス3匹，加齢による筋変性が完全に起こった時期58週齢マウス4匹，計10匹を本研究では使用した。骨格筋は，腓腹筋，ヒラメ筋，前脛骨筋を用いた。各時期に，深麻酔下で生理食塩水による脱血・灌流を行い，連続横断切片を作成した。全体像を観察するためヘマトキシリン・エオジン（H/E）染色を行い，免疫組織化学染色にてオートファジーのマーカーである抗LC3抗体，抗Beclin1抗体を使用した。統計学的検定には統計処理ソフトSPSSを使用し一元配置分散分析後，多重比較検定を実施した。有意水準は5％未満とした。
【結果】
HE所見から，25週齢群の各筋には異常は観察されなかったが，50週齢以降の各筋に筋萎縮が生じ大小不同・中心核線維も観察された。50週齢，58週齢の腓腹筋外側部に特に空胞変性が観察された。また同様に抗Beclin1染色，LC3染色でも腓腹筋外側部に強い染色性がみられた。腓腹筋外側部を定量した結果，抗Beclin1，抗LC3陽性細胞数は25週齢と比較して50・58週齢で有意に陽性細胞数が観察された。しかし50週齢と58週齢間に有意な差はみられなかった。
【結論】
今回，腓腹筋に著明に筋変性が生じていることから，SAMP1は速筋線維に加齢の影響を受けやすいと考えられ，サルコペニアのモデルとして有用であるといえる。また50週齢群以降の腓腹筋に空胞変性が観察され，この空胞に対しオートファジーに関与するBeclin1やLC3の発現が確認されたため，自己貪食空胞であると示唆された。SAMP1では，加齢による筋変性とともに，オートファジーによる細胞の自食作用が強まる傾向にあるといえる。加齢により増加する異常なタンパク質を，オートファジーにより適切に分解・処理する段階で，オートファジーが過剰に亢進したため空胞が生じた可能性がある。高齢期の長期臥床やギプス固定などは，通常以上に筋萎縮が促進されると考えられる。今後，理学療法を想定した運動を実施し，運動が加齢に伴うオートファジーにどのような影響を及ぼすのかについても検討が必要である。