代表者 : 工藤 崇
重力は一定の機械刺激であり、地球上の生物の進化にも影響を与える恒常的な要因です。また、骨格筋は、重力や運動負荷に対応して、その構造や代謝を変化させることができる組織ですが、急速な高齢化に伴い、骨格筋の量や機能を維持して健康的な生活を続けるための対策が求められています。一方、宇宙に滞在した宇宙飛行士には、骨格筋量や骨量が急速に減少し、高齢者と類似した症状が見られることが報告されており、筋萎縮や骨粗鬆症のモデルと考えられています。
本研究では、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構（JAXA）が開発した、遠心機による重力環境を変えることができるマウス飼育システムを利用して、重力が骨格筋に及ぼす影響を詳しく調べました。国際宇宙ステーション（ISS）の「きぼう」実験棟で、宇宙の微小重力環境と人工重力環境（1G)において、約１ヶ月間にわたってマウスの長期飼育を行い、ヒラメ筋の変化を分析したところ、人工重力環境では、微小重力環境で生じる筋重量の減少と筋線維タイプや遺伝子発現の変化が抑制されることを世界で初めて明らかにしました。さらに、これまで知られていなかった、筋萎縮に関わる新しい遺伝子も発見しました。
本研究成果は、月や火星などにおける長期の有人宇宙探査に向けた基礎データとなると同時に、寝たきりなどの地上で見られる筋萎縮のメカニズムの一端を明らかにする鍵となる可能性があります。