抄録
【背景・目的】細胞の能動的な死といわれているアポトーシスは、除神経によって萎縮した骨格筋に出現する。アポトーシスによる筋核の減少は、筋萎縮と関連があると考えられている。先行研究より、除神経筋に周期的伸張刺激を加えると、萎縮が抑制されることがわかっている。この筋萎縮抑制のメカニズムにはアポトーシスの抑制が含まれている可能性がある。そこで本研究では、除神経筋に周期的伸張刺激を加え、筋萎縮を抑制した場合に、筋核のアポトーシスが抑制されるかどうかを調べた。
【方法】8週齢Wistar系雄性ラット9匹を用いる。ラット6匹の両側坐骨神経を切除し、左ヒラメ筋には周期的伸張刺激を行い（除神経+伸張刺激群）、右ヒラメ筋には行わなかった（除神経+非伸張刺激群）。また、残りの3匹は、両側坐骨神経を露出させるが切除は行わない偽手術を施行した（偽手術群）。ヒラメ筋に対する周期的伸張刺激は、足関節底屈・中間位保持を5秒周期で繰り返すことにより行い、除神経術の翌日から1日1回、15分間、13日間毎日施行した。除神経術から14日後にヒラメ筋を採取し、相対重量（筋湿重量／体重）を測定した。採取した筋の凍結横断切片を作成し、H-E染色後に筋線維断面積の測定をした。またTUNEL染色によって筋核のアポトーシス発生頻度を評価した。このとき同時に、DAPI染色で核を、dystrophin染色で形質膜を染色し、TUNEL陽性核が筋線維の核であることを確認した。なお、本実験は本学動物実験委員会の承認を得て実施した。
【結果】相対重量、筋線維断面積において、除神経＋非伸張刺激群(相対重量：0.19±0.02mg/g、筋線維断面積：842±128μm2)は、偽手術群(0.36±0.02mg/g、2425±287μm2)に比べ有意に小さかった（p<0.01）。さらに、筋線維断面積において、除神経＋伸張刺激群 (0.20±0.02mg/g、1135±128μm2) では、除神経＋非伸張刺激群に比べ有意に大きかった（p<0.05）。一方、筋線維1000本中のTUNEL陽性核数において、除神経＋非伸張刺激群(2.81±1.72個)は、偽手術群(0.32±0.42個)に比べ有意に多かった（p<0.05）。しかし、除神経＋伸張刺激群（3.60±2.25個）と、除神経＋非伸張刺激群に有意な差は認められなかった。
【考察】除神経により筋萎縮と、筋核のアポトーシスが生じることを確認した。除神経術の翌日から13日間の周期的伸張刺激を加えたところ、筋萎縮は抑制されたが、筋核のアポトーシスは抑制されなかった。したがって、除神経筋への伸張刺激は筋萎縮を抑制するが、筋核のアポトーシスによる筋萎縮を抑制するのではないことが示唆された。
