この度、名古屋市立ハントカジノ ログインハントカジノ ログイン院理学研究科の山田麻未研究員と奥津光晴准教授は、筋萎縮を抑制する新たな分子機構を解明しました。
がんの化学療法剤として知られているドキソルビシンは筋萎縮を誘導します。ドキソルビシンによる筋萎縮は酸化ストレスの増大が要因であることから、抗酸化機能の向上はドキソルビシンによる筋萎縮を抑制することが期待できます。また酸化ストレスの増大による筋萎縮は、加齢や慢性疾患で見られる筋萎縮の要因であることから、本研究は、特定の薬剤による筋萎縮の抑制方法の確立にとどまらず、ヒトで見られる筋萎縮の予防や軽減に広く応用できる可能性が期待できます。本研究では、ドキソルビシンによる酸化ストレスの増大と筋タンパク分解の促進は、分泌型の抗酸化酵素であるExtracellular Superoxide Dismutase (EcSOD) ※5の発現と分泌の低下が関与することを発見しました。また、ドキソルビシンは培養筋菅細胞とマウス骨格筋のIL-1βの発現を低下させたことから、EcSODの低下にはIL-1βの減少が関与すると考え、IL-1βを培養筋菅細胞に添加およびマウス骨格筋に投与しました。その結果、EcSODの発現は培養細胞と骨格筋ともに増加しました。さらに、IL-1βにより骨格筋から分泌されたEcSODは筋線維の膜表面に結合することで、筋線維を細胞内と細胞外の両面から防御する可能性を示しました。注目すべきことに、培養筋菅細胞やマウス骨格筋にIL-1βを一過性に添加および投与すると、EcSODの発現が促進しドキソルビシンによる筋萎縮を抑制しました。これまでの研究では、IL-1βに代表される炎症性ハントカジノ ログインカインは筋萎縮を誘導する因子として報告されています。本研究では、慢性的なIL-1β刺激は筋萎縮を誘導するが、一過性の刺激は筋萎縮を抑制することを初めて立証しました。本研究成果は、IL-1βもしくはその細胞内情報伝達経路の調節が加齢や慢性疾患などの酸化ストレスの増大による筋萎縮の抑制に対する潜在的な治療や予防のアプローチである可能性を示しています。