雑誌名 久留米大学保健体育センター研究紀要

老化促進モデルマウス(SAMP6)における骨格筋重量 の加齢変化

著者 辻本 尚弥, 藤田 慎一, 鈴木 英樹, 小笠原 仁美,  稲垣 洋, 春日 規克, 石原 昭彦

雑誌名 久留米大学保健体育センター研究紀要

巻 5

ページ 1‑5

発行年 1997‑07‑01

URL http://hdl.handle.net/11316/235

＝原著＝

老化促進モデルマウス（SAMP6）におげる 骨格筋重量の加齢変化

弥＊ I

洋樹克

英規

垣木日

稲鈴春 小笠原仁美＊ 2

石原昭彦材 藤田慎

辻本尚

ーー・＊ 2

A g e ‑ R e l a t e d  Changes i n  S k e l e t a l  Muscle Weight o f  S e n e s c e n c e   A c c e l e r a t e d  Mice (SAMP6) 

S h i n ‑ i c h i  FUJITA, H i r o s h i  INAGAKI, H i t o m i  OGASAWARA,  H i s a y a  TSUZIMOTO, H i d e k i  SUZUKI, A k i h i k o  ISHIHARA, 

N  o r i k a t s u  KASUGA 

Abstract 

A g e ‑ r e l a t e d  c h a n g e s  i n  s k e l e t a l  m u s c l e  w e i g h t ,  body w e i g h t  and i n t e r n a l  o r g a n  w e i g h t  were  s t u d i e d  i n  2 0 ,   4 0 ,   5 0   and 6 0  weeks o l d  s e n e s c e n c e  a c c e l e r a t e d  mice (SAMP6).  The  mices ’ body w e i g h t  i n c r e a s e d  up t o  1 0  weeks e x t r e m e l y .   T h e r e a f t e r ,  a  c o n t i n u o u s  i n c r e a s e  o f  body w e i g h t  was  n o t e d  w i t h  a g e .   The r e l a t i v e  h e a r t  w e i g h t  and 

k i d n e y  w e i g h t  i n  60‑weeks o l d  were  s i g n i f i c a n t l y  l o w e r  t h a n  t h o s e  i n  4 0 ‑ w e e k s ‑ o l d .   The r e l a t i v e  m u s c l e  w e i g h t  o f  t h e  p l a n t a r i s  i n  6 0   weeks o l d  was s i g n i f i c a n t l y  l o w e r  

o f  2 0  weeks o l d .   These r e s u l t s  i n d i c a t e  t h a t  t h e  r e l a t i v e   h i n d l i m b  muscle w e i g h t s  

a g i n g  i n  SAMP6. 

Key w o r d s :  SAM,  skeletul ’ muscle, a g i n g  

緒 言 い乙とによると考えられる。

近年，京都大学胸部疾患研究所で開発された老 老化に伴い身体の活動能力が低下することはよく 化促進モデルマウス（Senescence

Accelerated 

事1久留米大学保健体育センター

The I n s t i t u t e  o f  H e a l t h  and P h y s i c a l  E d u c a t i o n ,  Kurume U n i v e r s i t y ,  Kurume(839) 

•2愛知教育大学健康科学教室

Department o f  H e a l t h  S c i e n c e ,  A i c h i  U n i v e r s i t y  o f  E d u c a t i o n ,  A i c h i  ( 4 4 8 )  

*3京都大学総合人間学部

F a c u l t y  o f  I n t e g r a t e d  Human S t u d i e s ,  Kyoto u n i v e r s i t y ,  Kyoto ( 6 0 6   0 1 )  

2 

関わっている現象のモデルとしてその有用性は大き いと考えられている 12）。実際， SAM は脳・免疫系に おいては老化を研究するための有効な動物モデルと なりつつある。しかし運動器系については，石原ら 2) が老齢期にあたる生後60週齢で前腔骨筋の萎縮を示 した報告がみられるだけである。 SAM が老化の多 面的な側面を研究しうる現在唯一の本格的なモデル であることから 12>, SAM を用いた運動器系の老化 について詳細な研究を進めていくことは重要と考え られる。

そこで本研究は若齢期から老齢後期にあたる SAM を用いて，運動器系の中でも効果器である骨 格筋の重量の加齢変化について検討することを目的

とした。

方法

実験動物には，骨粗緩症を誘発する系である雌性 の老化促進マウス P

6 (SAMP 

4 0 ,   5 0 ,  

C E  

実験週齢時にマウスの体重を測定後，ペントパJレ ピタールナトリウム溶液にて麻酔し断頭屠殺した。

直ちに心臓，肝臓，腎臓と後肢筋からヒラメ筋，足 底筋，排腹筋，長指伸筋，前腔骨筋を室温にて摘出

し湿重量を測定した。

各測定値は群ごとに平均値及び標準誤差を求め統 計学的な検定を行った。全群聞の差を一要因（加齢 変化）の分散分析にて検定し，それぞれの分散分析 では，主効果が有意となった場合の多重比較に

S c h e f f  

は 5

%  (P 

. . c : :  

> : ,  

~

( g )   40 

30 

10 

。

2  10  20  30  40 

Age 

50  60  (wk.) 

F i g .   1  Changes o f  body w e i g h t  

結 果

加齢に伴う体重の変化を図 1 に示した。体重は，

生後10週齢まで，体重ではほぼ30g まで急激に増加 し，それ以降は増加が緩やかな変化を示した。各週 齢の体重，心重量及び相対的心重量を表 1 に示した。

各週齢聞にお砂る体重及び心重量に差は認められな かった。相対的心重量では 40遇齢に比べて 60週齢が 低値を示した。

肝臓及び腎臓の重量及び相対的重量を各週齢ごと に表 2 に示した。肝臓の重量及び相対的重量では加 齢に伴う変化は観察されなかった。腎臓の重量も肝 臓と同様の傾向を示したが，相対的重量では 40週齢

に比べ60週齢で低値を示した。

次に各週齢の長指伸筋，前腔骨筋，勝腹筋，足底 筋，ヒラメ筋の重量を表 3 に示した。各筋とも加齢 に伴う筋重量の変化はみられなかった。表 4 には各 週齢での後肢筋の相対的重量を示した。相対的筋重 量は各筋とも加齢に伴い低値を示す傾向がみられた。

特に，足底筋では60週齢が20週齢に比べて低値を示

T a b l e  1 .   Body w e i g h t , '  h e a r t  w e i g h t  and r e l a t i v e  h e a r t  w e i g h t  i n  e a c h  age 

20weeks  40weeks  50weeks  60weeks  ( n = 4 )   ( n = 5 )   ( n = 5 )   (n=4)  Body w e i g h t  ( g )   29.8ｱ 0 . 4   3 0 .  7ｱ1.6  32.9ｱ 1 . 2   33.2ｱ 0 .  7  H e a r t  w e i g h t  ( m g )   143.5ｱ 4 . 2   1 5 9 . 6 ｱ 7 .  7  147.2ｱ 8 . 7   140.3ｱ 4 . 2   R e l a t i v e  h e a r t  w e i g h t  

520.8ｱ9.9  4 4 9 . 9 ｱ 2 9 . 1   423.0ｱ15.2  * 

( m g / l O O g  body w e i g h t )   V a l u e s  a r e  meansｱSE. 

n  :  number o f  mice 

*  :  ^{S i g n i f i c a n t l y  d i f f e r e n t  from t h e  v a l u e  a t  4 0 ‑ w e e k s ‑ o l d ( p < 0 . 0 5 )}  

T a b l e  2 .   L i v e r  w e i g h t ,  

l i v e r  w e i g h t ,  k i d n e y  w e i g h t  and r e l a t i v e  k i d n e y   w e i g h t  i n  each age 

20weeks  40weeks  50weeks  60weeks  (n=4)  (n=5)  (n=5)  (n=4)  L i v e r  w e i g h t  ( m g )   1524ｱ126  1872ｱ119  1851ｱ 9 5   1639ｱ 9 9   R e l a t i v e  l i v e r  w e i g h t   5107ｱ359  6114ｱ281  5676ｱ387  4943ｱ312 

(mg/lOOg body w e i g h t )  

Ki也iey

w e i g h t  ( m g )   229ｱ7.1  266ｱ11.1  246ｱ11. 7  221ｱ7.7  R e l a t i v e  k i d n e y  w e i g h t   769ｱ29  870ｱ14 

667ｱ35  * 

(mg/lOOg body w e i g h t )   Values a r e  meansｱSE. 

n: 

o f  mice 

*  :  S i g n i f i c a n t l y  d i f f e r e n t  from t h e  v a l u e  a t  4 0  weeks o l d ( p < 0 . 0 5 )  

T a b l e  3 .   S k e l e t a l  muscle w e i g h t s  i n  e a c h  age 

20weeks  40weeks  50weeks  60weeks  (n=4)  (n=5)  (n=5)  (n=4)  E x t e n s o r  d i g i t o r u m  l o n g u s   10.3ｱ0.5  10.2ｱ1.3  10.4ｱ0.6  9.5ｱ0.3  T i b i a l i s  a n t e r i o r   51.0ｱ1.9  45.8ｱ3.1 

47.8ｱ3.5  G a s t r o c n e m i u s  

104.4ｱ5.1  110.6ｱ4.1  108.5ｱ2. 7  P l a n t a r i s  

11.4ｱ0.5  12.6ｱ0.5  11.6ｱ0.6  S o l e u s   7.8ｱ0.9 

6.8ｱ0.5 

Values a r e  meansｱSE. ( m g )   n: 

o f  mice 

T a b l e   4 .   R e l a t i v e  s k e l e t a l  muscle w e i g h t s  i n  each age  20weeks 

(n=4)  E x t e n s o r  d i g i t o r u m  l o n g u s  

T i b i a l i s  a n t e r i o r  

G a s t r o c n e m i u s   373.9ｱ6.9  P l a n t a r i s  

S o l e u s   26.0ｱ2.9  V a l u e s  a r e  meansｱSE. (mg/lOOg body w e i g h t )   n  :  number o f  mice 

40weeks  (n=5)  33.2ｱ 4 . 0   150.4ｱ12.1  341.5ｱ14.3  3 7  .4ｱ 2 . 1   26.9ｱ 1 . 5  

50weeks  60weeks  (n=5)  (n=4)  31.8ｱ 2 . 1   2 8 .  7ｱ 1 . 2   139.0ｱ 1 . 5   143.4ｱ 7 . 4   337.6ｱ12.3  327.3ｱ11.5 

38.5 土 1.6

33.2ｱ 0 .  7  t 

2 0 .  7ｱ 1 . 1   19.7ｱ 2 . 1  

t :   S i g n i f i c a n t l y  d i f f e r e n t  from t i l e  v a l u e  a t  2 0 ‑ w e e k s ‑ o l d ( p < 0 . 0 5 )  

した。

考察

加齢に伴う SAM の体重は，ほぽ10週齢まで急激 に増加し，その後は緩やかに増加した。これらは，

SAM の体重の加齢変化を検討した先行研究4川と 同様の結果であり，本研究における SAM の飼育状 況は適切であったと考えられる。老化の研究によく 用いられているラットでは，老齢期の後期と考えら れる 27 カ月齢においてすでに体重は低下していたと

報告されている 14）。 SAM では老齢期の後期と考え られる 60週齢においても体重の顕著な低下がみられ なかった。本研究の SAM では体重変化について 60 週齢までしか検討を行っていない。 60週齢以降に SAM の体重が急激に変化するのか，あるいは変化 を示さないのかは，今後さらに検討する必要がある。

また加齢に伴う体重変化は， 20週齢以降は増加傾向 を示した。ラットでは加齢に伴い基礎代謝量と活動 量は低下し体内への脂肪蓄積が増加することが報告 されている 6）。 SAM の体重の増加傾向が，加齢に伴

4 

う体内への脂肪蓄積量の増大によるものか否かの検 討も必要であろう。

一般的に加齢に伴って体内臓器の生理機能は低下 するり5)8）川。臓器の機能低下のー困として構成細胞 の減少による臓器重量の減少が報告されている～

本研究では，心臓，肝臓，腎臓の各臓器とも， 40週 齢を頂点として低下する傾向がみられた。特に 60週 齢の相対的腎重量及び60週齢の相対的心重量は 40週 齢に比べて低値を示した。一般的に心重量は老化に 伴い増加することが報告されている 1)7）。ラットでは 老化に伴う心重量の増加が報告されている m九こ の心重量の増加は，老化に伴う動脈硬化や血圧上昇 による負担の増加による肥大であるとされている。

動脈硬化や高血圧は成熟期以降の長い時間経過の中 で起こる疾患である。本研究で用いた SAM は成熟 以後の老化速度が促進されるという特徴を持つ。そ のため，他の動物とは異なり血管系の大きな変化が 老齢期においても起っていないか，あるいは起こっ ているとしても心臓の肥大を引き起こす程度にまで 至っていない可能性が考えられる。

骨格筋についてみると，加齢に伴う筋重量の変化 はみられなかった。筋重量は体重の影響を強く受け ると報告されている 15）。内山ら 1

高い相関があることを報告しており，体重あたりで 示した相対的筋重量が筋肥大あるいは萎縮の様相を よく表すとしている。相対的重量でみると，足底筋 は 20週齢に対して 60週齢で低値を示した。速筋は遅 筋に比べ老齢期では顕著な萎縮及び筋重量の低下を 示すと報告されている九 Rowe9J は若齢期と老齢期 のマウス後肢筋（前腔骨筋，長指伸筋，ヒラメ筋）

及び上腕二頭筋，胸鎖乳突筋の筋重量の変化につい て，最も減少率が大きかったのは前腔骨筋であった と報告している。また，辻本ら 14）は老齢期ラット後肢 筋において前腔骨筋と足底筋の相対的筋重量の低下 を報告している。鈴木ら 10）も老齢期ラット足底筋の 相対的筋重量の低下を報告している。足底筋におけ る相対的筋重量の減少が有意であったのは，一因と してこの筋が速筋線維（タイプ II 線維）の構成比が 大きい典型的な速筋であるためと考えられる。また 相対的筋重量において，速筋（長指仲筋，前腔骨筋，

H非腹筋，足底筋）では20週齢から 40週齢にかけて，

一方，遅筋であるヒラメ筋では 40週齢から 50週齢に かけて減少する傾向がみられた。このことは筋重量 の低下時期には筋による違いがみられる可能性が考 えられた。

以上の結果より， SAM において加齢に伴う後肢 筋の筋重量の低下が認められた。さらに臓器重量も 老齢後期に低下が示された。今回の実験で用いた SAM は促進老化を示す P 系であったが，その対照 群として正常老化を示す R 系が望ましいとされてい る。今後は，骨格筋の諸特性について P 系と R 系の 特徴及びそれらの系における加齢変化の様相を生 理・組織化学，生化学的な面から検討することが必 要であろう。

要約

本研究では，生後20,

4 0 ,   5 0 ,  

体重は加齢に伴いほぽ10週齢まで急激に増加し，そ の後は緩やかな増加傾向を示した。臓器重量では 40 週齢に対し 60週齢の相対的心重量，相対的腎重量で 低値を示した。後肢筋重量では，足底筋において 20 週齢に対して 60週齢の相対的筋重量が低値を示した。

参考文献

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