骨格筋損傷後の再生単一筋線維におけるミオシン重鎖アイソフォームの発現

理 学 療 法 学

　

第29巻 第1号

　

6

〜

13

頁

（

2002

年

）

原 　 　著

骨格 筋 損 傷 後

の

再

生

単

一

筋線 維

に お

け

る

ミ

　　　　　　

ア

イ

ソ フ

オ

ー

ム

の

発

現

＊

オ

シ

ン

_重

_鎖

山 田

崇 史

1）

　

和 田

正

信

2）

　

中 野

治 郎

1）

　　　　

堤

　

惠

理 子

1）

　

梶 原

博 毅

1）

要

旨

　

阻 血

・

圧

迫

に よ る

損

傷

後

の ラッ トヒラメ

筋

に おい て， ミ オ シン重 鎖

（

myosin 　

heavy

　chain ；以 下，

MHC

）

アイソ フ ォ

ー

ムの

分 布 を

，

全 筋

お よ び

単

一

筋 線 維

に おい て

分 析

し た

。

実験 動 物

に は

，

12

週

齢

の ウ

ィ ス タ

ー

系 雄

ラ ッ _ト

30

_{匹 を 用}い_，

左 後

肢 を

実

験

群

とし 阻 血

・

圧

迫

を 行っ た

。

処 置

後

3

_，

7

_， 14_，

2

｝_，

35

日

に

麻 酔

下で ヒラメ

筋 を摘 出

し

，MHC

ア イソ フ ォ

ー

ム

を電 気 泳 動

に よ

り

分

析

し た

。

結

果， 再

生 過 程

に あ る

ヒ ラ メ

筋

では

，

fast

　type　

MHC

の

割 合

が

増 加 し

，

正常 な

ヒラメ

筋

では

認

め

ら

れ ない

MHCIId ，

　

MHCIIb

お よ びneonatat 　

MHC

が出

現

し た。

処 置 後

14

日

目

の

実験 群

に おいて

，

採 取

した

単

一

筋 線 維

の

う

ち，

約

60

％

が

2

種

類 以 上の

MHC

アイソ フ t

一

ム を

含

む

混 在 型 筋 線 維

で

あ

っ た。 こ れ ら

混 在 型 筋 線 維

の

MHC

ア

イ

ソ

フォ

ー

ムの組 み 合 わ せ に は

様

々 な ものが 認 め ら れ た が

，

MHC

工を

含

む

線 維

は

検

出 さ れ な かっ た

。一

方

，

処

置 後

35

日 目の 実 験 群では

，

fast

　

type

　

MliC

に 加 え

MHCI

を 含 む 混 在 型 筋 線 維 が

_確

認 さ れ た

。

先

_行

研 究に よ り， 正

常

な

筋

に おいて， ミオシ ン

ATPase

染 色 で

type

　

IIC

と

同 定

さ れ る

線 維

は

，

　

MHCI

と

MHCIIa

を

含

ん でい るこ

と

が

報 告

さ れ てい る

。

本

研 究の結 果 か ら

，

再 生 過

程

に あ るヒラ メ

筋

の

単

一

筋

線 維 で は

，

数 種

類

の

MHC

アイソ フ ォ

ー

ムが 発 現 する こと

，

ま た

，

再 生 筋 で 出 現 す る

type

　

IIC

線 維 は

，

　

MHC

アイソ フォ

ー

_{ム の}

_{分 布}

_{に関し て正}

_常

_な

_も

_{の とは異 なっ てい る ことが 示 さ れた}

_。

キ

ー

ワ

ー

ド

　再

生

筋

，

ミ

オ

シ ン

重 鎖

ア イソ フ ォ

ー

ム

，

単

．

一

筋 線 維

緒 　 　言

　 哺 乳 類

の

骨 格 筋 線 維

に はt

収 縮 特 性

の

異 な

る

2

種 類

の タイプ が

存 在

し，

一・

_方

_は

_type



_I

_{線 維}

_と ， も

う

一

_方

_は

type

且

線 維

と

呼 ば

れ る。

両 者

の

間

に は

収 縮 速 度

と

疲 労

耐 性

に

特

に

顕 著 な違

い

が

み られ

，

最 大 収 縮 速 度

は

type

　

I

線 維

と比べ

，

type　

II

_{線 維}

に お い て

2

〜

4

倍 高

い 1）。

一

・

方

，

疲 労 耐 性

は

type

　

I

_{線 維}

の

方

が

優

れてお

り

，

連 続 収

縮 を

負 荷

す る と

，

type　

II

_線

維 で は 数 分

_間

以 内 で

_張

力 が 低 下 す るの に 対 して

，

type

　

I

_{線 維 で は}

1

_{時 間 以 上 も張 力} が

維 持

さ れ る こ とが

知

ら れ てい る

。

＊

　ExpressiQn　of　Myosin　Heavy　Chain　Iseferms　in　Single　Fiber　dur

−

　 ing　Regeneradon　ef　Rat　Soleus　MuscLe 1） 広 島大 学 医 学 部 保 健 学 科

　 （〒734

−

8551広 島県 広島 市 南区霞1

−

2

−

3）

　 Takashi　Yalnada

，

　RPT

，

　

Jiro

　Nakano

、

　RPT

，

　Eriko　Tsutsumi

．

　RPT

，

　 Hiroki　Kajihara

，

　MD ：Institute　of　HeaLthSciences

，

　Facultyc，f

　 Medicine

，

　Hiroshima 　University

2） 広 島大 学 総 合 科 学 部

　 Masanobu

　

Wada

，

　

PhD；Facu［ty

　

of

　

Integrated

　

Arts

　

and

　

Sctences

，

　 Hiroshima　University

　 〔受 付 日 2001年6月18日／受 理日 2001年］1月29日）

　

2

種 類

の

_{筋 線 維}

は

，

組 織 化学 的

にはミオシン

ATPase

（

myosin 　

ATPase

；以 下

，

　mATPase

） 染

色 に よっ て

類 別

す

るこ

と

が で

き

る

。

こ の

染 色 法

で は

，

type　

II

_線

維

_は

type

　

IIA

線

維 と

type

　

IIB

_{線 維}

に 細

分

さ れ

，

これ までの

研 究

か ら

，

　 type

　

IIB

線 維

_{と 比}べ

type

　

IIA

線 糸

_隹の方 が

，

若 干

type

　

I

線 維 寄 り

の

収 縮 特 性 を有

し てい るこ

と

が 明

ら か になっ ている

2〕

_。

　

タイ プに よ

り筋 線 維

の

収 縮 特 性 あ

るいは mATPase の

組 織 化 学

的

染

色

反

応 に 差

異

が あ るのは

，

含

ま れる ミオシ

ン重 鎖 （myog

．

　

in

　

heavy

　chain ；以 下

，

　

MHC

_）

の アイソ

フ ォ

ー

ムが 異 な るた め であ り，

type

　

I

線 維 に は

MHCI

が

，

type　

IIA

線 維

には

MHCI

工aが

含 ま

れ てい る。

　

一

方

，

type　

IIB

_{線 維}

に は

，

異 な

る

MHC

（

MHCIId

お よ び

MHCIIb

） を

含

む

2

種

類の ものが あ

り

，

両 者

を 区

別 す

る

た め に，

MHC

工

ld

を 含 む もの は

type

　

IID

線 維

，

　

MHCIIb

を 含 む も

の は ［ype 工

IB

線 維 と呼

ば れ る よ

う

に なっ た

（

以

後

，

InATPase

染 色

に

基

づ い て類 別 さ れる

筋 線

維の

名 称

に は

，

h

（

histochemistry

） を

付 け

て

，

ま

た

，

含 ま

れ る

MHC

に 基づい て同 定 さ れ る もの は

，

　

h

を

_付

け

_ず

1

こ

再 生単

一

筋 線 維に おける ミオシ ン重 鎖 7

表 す ）

th

近 年

の

．

単

一

筋 線 維

を 用いた

研 究

か ら

，

　type　

IID

線 維 と

type

　

IIB

　

ee

維

_との

間

に

も

，

収 縮 特 性

に

違

いが

あ

る こ と が

明

i

ら か に なっ てい る2〕

。

全

体

の

1

％ 程 度 と 量

的

に は 僅 か で は あ る が

，

type

　

IICh

_{線 維 と 呼 ば れ る タ イ プ}

も

， 正

常

な

筋

に おいて同

定

さ れる

。

これ はこ れ まで述べ て

き

た

他

の タ

イ

ブ

と

は

異 な り

ユ

種 類

の

MHC

を 含

む

も

の では な く

，

．

ileffCffa

と

MHCI

が 混

在

し た

筋線 維

であ る3）

。

　

筋

が

何

ら

か

の

_損

傷 を受

ける と

，

数

日

後

か ら再 生 が 開

始

され

る が

，

こ の

過 程

に おい て

_type

　

IICh

線 維

の

占有 率

が

一

_・

_{碍 的}

_に

_{増 加 す}

_るこ

_と

_が

_，

_{組 織 化 学 的}

_研

_究

_{か ら}

_{報 告}

_され て い るの。

筋 線 維

に

発 現

し て い る

MHC

の アイソ フ t

一

ムの

組 成 を知

ること は

，

線 維

の

機 能

を

把 握 す

る

う

えで

的

確 な乎 法

の

1

つで

あ

る が

，

再

生 過 程にある type　

IICh

_線

維

載 含 讃 れ 毒

MHC

の組 成 が 正 常 な 筋 に おい てみ られ る も の と

同

じ

で あ る か ど

う

か につ い て は 不 明 で あ ること， t

．

ype

・

HBh 線

維

におい ては

MHCIIb

と

MHCIId

の

どち

ら が 倉 ま れ ているのか 綱 断で き ない こ と

，

あるい は染

色

反

応

が

不 明 瞭 な

筋

線 維

が

多 数 出

現

す

るこ

と

な

ど

の

理 由

か ら，

．

即

ATPa

齢

染 色 か

ら

得

ら れる

情 報

に は おの

ず

と

限 度

が あ る

。

さ

ら

に

，

電

気

泳

動 法 を

用い

再

生

筋

の

MHC

につ い て

検 謎

し

た報 告

の

何

れ

も

，

全 筋 を対 象

に し た

も

の で

あ

吟

5）

，

これ

ま

で

報 告 さ

れ た

組 織 化 学 的

・

電 気 泳 動 学

的

知

見

か ら

，

vat

“

筋

線

維

に

含

ま れる

MHC

の アイソ フ ォ

ー

ム の

_{種 類}

につ いて，

詳

細

な

情 報

を

得

ること はで き ない

。

　

我

々

_{理 挙 療 法}

士 が

滑

療

・

訓

練

を実

施

す る

うえ

で

，

患 者

が

有

す

る

癈 病

の

状 態 を 的確

に

理 解 す

るこ

と

が

重 要

で

あ

る こ

盈

は 言

うを

待

た

な

い

。

再 生

筋 を

対

象

とした理

学療 法

を 箋

施

す

る

場

含

，

適

切 な

負 荷 量 を設 定 す

る ため に

，

筋

の

機

能 的 変化 を推 測 す る た

めの

基礎 的 な資 料

が

不 可 欠

で

あ

る が

，

前 述

の よ

う

に

MHC

の

分 布

につ い て は

，

必 ず し も ト

分 ぼ 知 見

が

得

ら れて い るわ

け

で は ない

。

そこで

，

本 研

究 で は

，

再

生

過

程 に お け る 骨 格 筋の ミ オ シンの

変

化 を

，

細

胞

レベ ルで 理 解 す ること が

，

効 果 的 な 理 学

療

法 を

行 う う

え

で の

一

助

と

な

る

も

の と

考 え

，

筋 損 傷 後

の

栄

一

筋 線 維

に お

け

as．

　

MHC

の

分 布 を経 時 的

に

検 索 す

る こと を

目的

と し たQ

対

象

と方 法

1

，

実 験勤 物

お よ び 寅

験

プロ トコ

ー

ル

　

実

_驗

鷏 物

に

_唾

，

12

週 齢の ウィス タ

ー

系 雄 性 ラッ ト

3

 

匹

を 嘱い た

。

ラッ トを 麻

酔 （

ネンブタ

ー

ル

，

50mglkg

）

し た

後

匪

左 後 肢 を

ゴムベ ル ト

（

長 さ

120x

幅

18

×

_厚

さ

1

mrd

）

で ら せ ん状 に

強

く巻 き

，

足 部 か ら 大 腿 部 までの 阻 臘

と圧

迫

を行

っ た

。

4 時

間の圧 迫 処 置 後， ラッ トを ケ

ー

ジ に 戻 し，

以 後

通 常

飼 膏 を行

っ た。 な お

，

水

お よび

食餅

は 自 由摂 取 と

し

た

。 圧

迫 時 間 を

4

時 間

と し たのは

，

予 備

実 験

に おい て

，

4

時 間

以 上の処

置

を 施

す

こ とによっ て

，

対 象

と

す

るヒラメ

筋

の ほ ぼ 全 域に

同

程

度

の

_{損 傷}

を 起こす こ とが で

き

る こと が

観

察

さ れ た た めで あ る

。

処 置

直

後，

圧 迫 が 施

され た

左 後 肢

で は

，

完 全

な 運

動 麻 痺

が

認

め ら れ た が

，

時 問経 過

と と

も

に

徐

々に

回復

し

，

処 置 後

3

週

で は 後 肢の

_各

関 節 と もほぼ 正

常

な 動 き を

取 り

戻 し た

。

　

処

置

を 施 した

左

後 肢 を 実 験 群 （以

F，E

群 ） と

，

ま た

無 処 置

の

右 後 肢 を

対 照

群 （

以 下

，

C

群

）

と し た。

処 置後

3

日

　（

C3

群

，

　

E3

_群

_）

，

7

_日

_（

C7

_群

，

　

E7

_{群 ）}

，

14

_日



_（

C14

群

，

E14

群 ）

．

21

日

（

C21

群

，

　

E21

群 〉

，

35H

（

C35

群

，

E35

群

）に

，

各

6

匹

ず

つ

麻 酔

下に て ヒラメ

筋 を摘 出 し

，

直

ちに

筋 湿 重 量

を 測

定

し た。

各

々 の

筋 を

2

つ に

分

け

， 一

方

を

組 織 学 的分 析

に

，

も

う

一

一

方

を 生

化 学

的

分 析

に

用

いた

。

2

，

組 織

学

的 分

析

　 液 体 窒 素 で 冷 却 し た イソペ _{ン タン中 で 筋 を 瞬 間 凍 結 し} た

後

，

10

μm

厚

の切

片

を

作 製

し

，

ヘ マ トキ シ リン

・

エ オ ジン

染 色

およびmATPase

染 色 を 施

し た。　mATPase

染

色

にお ける

前 処

理の

_pH

は

10

．

5

と

4

．

3

の

2

種 類

，

前 処

理 の

時 間

は

_pH

　

lO

，

5

では

15

分 間

，

　

pH

　

4

．

3

では

10

分 間

で

あ

っ た。

前処 理終

r

後

，

3

，

1mM

　

ATP

を

含

む

溶 液 （

pH

　

9

，

4

）

中

で

30

分 問

反 応 さ せ た。 な お

，

前 処

理 および 反 応

溶 液

のバ ッファ

ー

には

，

0

．

1M2

・

ア ミノ

ー

2

一

メチル

ー

1

一

プロ パ ノ

ー

_{ル を 用}い た6〕

。

3．

生

化

学 的 分

析

1

） 筋

タ ンパ _クの

抽 出

　 全 筋

にお

け

る

MHC

アイソフ ォ

ー

ム を

分 析 す

る た め に

，

筋 組 織 約

ユ 

〜

　

20mg

_を

40

_{倍 （}

w ／v

）

の

抽

出

液 （

5

M

尿 素

，

2M

チ オ

尿 素

，

0

，

0

ユ

7

％

（

v ／v

）

β

一

メ ル カ プ トエ _タノ

ー

ル

，

10mM

ピロ

_り

ん 酸 ナ ト リ ウム） で ホモ ジ ネ

ー

ト し

，

分 析 まで

一

70

℃

で保 存 し た

。

処 諤 後

14

，

21

，

35

日の 筋 につ いて は，

単

一

_{筋 線 維}

_に

_含

_{まれ る}

_MHC

ア イソ フ ォ

ー

ム の

分 析 を 行

っ た。

採 取

し た

筋

の

．

一

部

を

，−

70

℃で

約

24

時

間

凍 結 乾 燥 （

タ イ テ ッ ク

社 製

，

VD

−

16

）した

後

，

実

体

顕 微 鏡 ドで ピ ンセ ッ ト を 用い て

単

一・

筋 線 維

を

採 取

し た。 ミ クロホモ ジ ナ イ ザ

ー

中

で

，

30

μ

1

の

抽

出

液

でホモ ジ ネ

ー

ト し

，

分

析

まで

一

70

℃

で

保 存

し た

。

ヘ マ トキ シ リン

・

エ オ ジン染 色の 結 果

，

同

一

群 閲 内では 筋 問 に 損 傷 程 度の差 異 が ほ と ん ど 認 め ら れ な かっ たこ

と

か ら

，

単 筋 線 維

は

，

各 群

に おいて

無 作 為

に

選

ん だサンプ ルから で きる だ け

多

く

採

取 し た。

2

） 電 気 泳動

　

MHC

アイソ フ ォ

ー

ム の

分 離

に は

，

ドデ シル

硫 酸

ナ ト リウ ム ポ リア ク リ ル ア ミ ド ゲ ル電

気 泳 動 法 （

sodium

dodecylg

．

　ulfate　

_{polyacrylamide}

　

_gel

　electrophoresis ；以 下

，

SDS

−

PAGE

） を 用い _た7）

。

_{分 離}

_ゲルの

組

成 は

，

6

．

8

％ （wfv ）ア ク リル ア ミ ド

，

0

．

18

％ （w 〆v）ビス ア ク リルア ミド

，02M

トリス／

0

．

IM グ リ シ ン

（

pH8

．

6

）

，

8

理学 療 法学 　 第29巻 第

1

号

30

％

（

v／v） グ リ セ ロ

ー

ル

，

0

，

4％ （w

，

，

’

v ）

SDS

，

0

，

1

％ （v ／v

）

TEMED

，

0

．

05

％ （w／v ）過

硫 酸

ア ン モ ニ _{ウ ムで} あっ た

。

通 電は_，

4

℃の

_{条 件 ド}

で

120V

の

定

電 圧 で 約

48

時 間継 続

し た。

泳

動

終

了 後

，Oakley

ら s） の

方法

に

従

い

銀 染 色 を 行

っ

た

、

．

全 筋

に お け る

MHC

ア イソ フォ

ー

ム に つ い て は

，

染 色 結

果 をス キャナ

ー

でコ ンピュ

ー

タ

ー

に

取

り込 み

，

1

呵像 解 析

ソフ ト

（

NIH − image

） を 用いてバ ン ドの 量 比 を

算

出 した、

，

4

．

統 計 学 的 処 理

．

　

統 計 量

は

平 均

±標 準 偏 差 で 示 し た

。

C

群

と

E

群 問

の 比

較

に は

，

_paired

の

t

検

定 を 用 い た

。

な お

，

有 意 水 準

は

5

％

未 満

とし た

，

，

結 　 　

果

1

．

ヒラメ筋にお ける

筋 湿 甫 量

　

筋

湿

市 量の

測 定 結 果

を

図

1

に

示

し た。

C

群

で は 処 置 後 ほ ぼ

・

定

であっ たの に

対

し て

，

E

群

で は処

_置

後

21

凵 日 まで漸 次 減 少 す るこ と が 認 め ら れ

，

Cl4

群 と

E14

群 問

，

C21

群

と

E21

群

問 お よ び

C35

群 と

E35

群 間

の

差 異

は

統 計

的

に

有 意

で

あ

っ た。

E21

群

の絶 対 値 は

42

．

7

±

15

．

2

　mg で あ り

．

これは

C21

群

の

35

．

7％の値で あっ た

。

　

E35

群では

E21

群 よ

り も高値 を示 した

が

，

　

C35

_群

の

₇₀

％ 程 度 で あっ た

。

200

160 命

3120

啣 騨

　

80

40

　 　 0 　 　 　

3

　　　　

7

　　　　

14

　　　　

21

　　　　35 　 　 　 （日 ） 　 　 　 　 図 1　ヒ ラ メ筋にお ける筋 湿 重 量の変 化 ※ ；対照 群 との有 意 差

．

有 意 水準 は すべ _{て5％ 未満 とし た}

．

．

2

，

組 織

学 的 分 析

D

ヘ マ ト キ シ リン

・

エ _オジン

_{染 色}

　 図

2

に

，

C

群

，

　

E3

_群

，

　

E7

_{群 お よ び}

E35

_{群にお ける}ヘ マ トキシ リン

・

エ オ ジン染

色

の 典 型 的 な 結 果 を 示 し た

。

E3

群では 筋 線 維の

解 離

や

問 質

の

拡 張

が み ら れ

，

好 巾 球

やマ クロ ファ

ー

ジ を

含

む

多 数

の

浸 潤 細 胞

が

筋

線 維の内

外

に おいて

確

認 さ れ た

（

図

2

−

b

｝

，

，

また

，

縦 断 切 片 か ら は

，

こ れ ら浸 潤 細 胞 がユ本の筋

線 維

の ほ とん どの部 分 に おいて

存 在

す ること が

確 認

さ れ た

（

結 果

は

示

さ れ てい な い ）

。

E7

群

で は

，

好 塩 基 性

の胞 体 を 持 ちかつ

_{細 胞}

の 中 心 部に核 を 持つ

_再

牛

_{筋 線 維}

が

多

く み ら れ る よ うになっ た （図

2

−

c）

。．

．

．

一

方

，

部 分 的

に

細 胞 内

器

官

が 残

存

して い る

と 考

え ら れ る 変

性 筋 線 維 も少 数 観 察

さ れ た

。

ま た

，

E7

群

およ び

El4

群で は

，

有

髄

神 経

に おい て シュ ワン細 胞 や

軸 索

の

変 性

が 認 め ら れ た

（

図

2

−

d

）。

E35

群

で は

，

細

胞 質

はや や

成 熟

し， 細

胞

の辺

縁

に

核

が

移 動

し ている もの が

認

め られ た が

，

細

胞

質

は 対 照 群に比べ

_小

さい ま まであ っ た 〔図

2

−

e）

。

2

）mATPase

染 色

　

各

群 に お け るmATPase の

典 型

的 な 染

色

結 果 を 図

3

に 示 し た

。

C

群ではpH　

4

．

3

で

活性

を

保

つ

_{線 維}

_{が 多 くみ ら れ}

，

またそれ ら染 色 強 度 は ほ ぼ

一・

様

で

あ

っ た （図

3 −

a）

。

C

群

と

比 較 す

る

と

E3

群

で は

染

色パ タ

ー

ンは

劇 的

に

変 化

し

，

_pH

　

lO

，

5

で も

pH

　

4

．

3

で も 染 色 され ない

線 維

がほ と ん どであっ た （図

3

− b，

h

）

，

．

　

E7

群 お よ び

EM

群

で は

少 数

の

筋 線 維

が

_pH

　

4

．

3

で

淡 染

してい るこ と

，

ま たpH　

1

 

．

5

で は 全て の

再

生

筋 線 維

が 淡 染 してい る ことが

観 察

さ れ た

。

E7

群 あるい は

El4

祥

と比較 する と

_，

　

E21

群では

_pH

　

4

．

3

の染 色 性 に 変

化

がみ ら れ

，

淡 染 す

る

筋 線

維 が 束 に なっ て

幾

つ _かの

部 位

に 出 現 し た （図

3

−

e ）。

E35

群で は

pH

　

4

．

3

で

染色 性

を 示 す 線 維 が 増 加 し た が

，

C

群

とは異 な りそ れ らの

染 色 強 度

に は か な りの差

異

が み ら れ た。

一

方

，

pH

10

．

5

では 全て の

筋 線 維

が

染 色 性

を 示 し た が

，

pII　

4

，

3

で の 染

色 強 度

が

強

い

も

の ほ ど淡 染 す る 傾 向 が 認 め ら れ た （

図

3

−

1

）

、

t

蟻

_{鵬 黐}

鱗

1

難

蹴

鬱

撫

韈

靆

_欝

　 　 　 　図

2

ヘ マ トキ シ リン

・

エ オ ジン染 色

C

群 （a〕

．

E3

群 で は

，

多 数の炎 症細 胞が浸潤し

，

ほ と ん どの 筋 線維が壊死 して いた （

b

〕

．

　

E7

_群で は

，

細 胞の中心部に核を持 つ _再生筋 線 維が多く 認 め ら れ （c｝

，

有 髄 神 経においてシュ ワン細 胞や軸索の変性 〔矢 印 ）が確 認 され た （

d

）

．

E35

群 に おい _て は

，

細 胞の辺 縁に核が移 動し てい る ものが認め ら れ た （e〕

．

Bur

＝

］

．

OO

μlm

再娠単

一

・

筋 線 維に お ける ミ オ シ ン屯：鎖 9

．

鑞

　 　 　 図 3　ミオ シン

ATPase

染 色

C群 〔a

，

_g）

，

　E3群 〔

b

．

　

h

_｝

，

　

E7

群 〔c

，

　

D

，

　

E14

群 （

d

，

」）

，

　

E21

群 （e

．

　

k

）

．

　

E35

群

Cf

．

　

D 　

に お け る ミ オ シン

ATPase

_{染 色}の 結

果

。

a

，

　b

．

　c

．

　

d

、

　e

．

　

f

は前処 理pH 　4

、

3

，

　_g

，

　

h

．

　

i

，

　

j、

　

k

．

1

は前処 理 pH　

10

．

5

で行っ た

。

　

E7

群 あ るい は

El4

群と 比較す る と

，

　

E21

群 で は pH　4

．

3の染 色 性に変 化が み ら れ

，

淡 染す る筋 線 維が東に なっ て 幾つ かの部位に出現 し た

Ce

）

−

E35

群で は

，

　pH　4

．

3

とpH　10

．

5 の両方で前処 理で染 色 さ れ る 線 維 が

，

モ ザ イ ク 状の分 布 を 呈 し てい た

、

，

ま た

，

様々な染色 強 度の 筋 線 維 が 存 在 し た 任

Pu

Bar

＝

50_μm

markef



C



j

三3



E7



El4



E21



E35

　 　 　 　

．

議

漉

蕊

≡

　 　

。

編

鰤

_轍

_鱒

　　　　　　　　　

1め

冖

藝翻 _詳 鯉 …” 鱒 騨 軸 噸

辮

1

一

　 　鰤

　 　 　 　

一＿

o

騰

　

　

　擁 　

鰯

　　　　　　　　　 霞

　

　

臨

　

“

図4　 全筋における ミオシ ン重 鎖アイソ フ ォ

ー

ム の泳動パ タ

ー

ン C 群で は

，

MHCI お よ びMHCIIa の 2種 類が確 認さ れ た

、

　 E3 群では

，

MIICIId

およ びMHCIIb が わずか に検 出 され た、

E7

群 およ びEl4 群ではMHCI の バ ン ドの染 色 性が著 明に低

F

し

，

．

一

_方で

_，

_{fast　type 　MIIC 〔MHCIIa}

_，

_MIICIId

_，



_MHCIIb

_）が鮮明

に確 認 され た

。

さ らに

，

E7

群

，

　

E

⊥4群 お よ び

E21

群 で は 幼 若 型MHC 〔neonatal 　MHC ）の発 現 も 観 察 さ れ た （

MHCIId

の

1’

．

）

。

E35

群で は

MHCI

の バ ン ド が 鮮 明 に 確 認 さ れ た が

．

MHCIIb お よ び

MHCIId

が依 然 として認め ら れたu　

Marker

；横

隔 膜 お よ び 足 底 筋の 混 合n

3，

ミオシ ン

重 鎖

の ア

イ

ソ フォ

ー

ムの

分 布

1）

全 筋

　 全 筋

に お

け

る

MHC

ア イソ フ ォ

ー

ム の典 型 的 な

泳

動パ タ

ー

ン

_を図

4

に

，

そ

の

構 成

比 を

図

5

に

示

し た

。

C

群では

MHCI

お よ び

MHCIIa

の

2

種

類の ア イソ フォ

ー

ムが

検

出 さ れ

，

各

群 （

C3

群

，

　

C7

_群

，

　

C14

群

，

　

C21

群

_お よ び

C35

群

） 問

におい て

，

こ の

2

つ の 分

布

に 顕 著 な 差 異は認め ら れ な かっ た

。

処 置

後

14

凵

ま

で

MHCI

は

漸 減

し

，

　

E14

群

で はその

分 布 比 率

は

3

．

6

±

2

．

2

％ であっ た

。

これ と と も に 正

常

な ヒ ラ メ

筋

で は

存 在

しない

MHCIId

や

MHCIIb

が

出 現

し

，

その

占有 率

は

徐

々に

増 加

し た

。

さ らに

，

E7

群

，

El4

群 お よ び

E21

群では 幼 若 型

MHC

（neonatal 　

MHC

） の発 現 も 観 察 さ れ た

。

E21

群 か ら

MHCI

の増 加 が 始 ま り

，

E35

群 で は

28

．

1

±

4．

8

％ がこ の ア イソ フ ォ

ー

ム で

占

め ら れ てい た

。

処

置 後

21LI

ト

i

以

降

MHCIId

および

MHCIIb

の割 合は

減

少 し た が

，

E35

群に おい て も

依

然 と して そ れ ら の

存

在が

認

め ら れ た

。

2

）

　単

．

一

筋

線 維

　 単

．

一

筋 線 維 に お け る

MHC

ア イソ フ ォ

ー

ム の

．

典 型 的 な 泳 動パ タ

ー

ンを 図

6

に

，

各群

に おける

MHC

の

組 合

せ の

分 布 を

図

7

に

示

した。

C

群

で は

，

　

MHCI

の み

を 含 む 筋 線

維

が

殆

ど で

あ

っ た

：

、

2

つ 以

．

ヒの

MHC

ア イ ソフ ォ

ー

ムを

含

む

，

い _わゆ る混

在

型 線 維 は 分 析 し た 筋 線 維の

7

．

7

％ で

あ り

，

そ

れ ら は

何

れ も

MHCI

と

MHCIIa

を 発

現

して い た

。一

．

一

方

，

E

群で は

採 取

し た

筋 線

維の

殆

ど が

混

在 型 筋 線 維で あっ た が

，

混 在の パ タ

ー

ン は

C

群の もの と は 異 な

っ ていた

。

El4

群の 混 在 型 筋 線 維 は

，

　

fas

_［

type

　

MHC

の

み を

含

ん でお

り

，

fast

　type

と

slow 　type が

混 在

し

た筋 線

維は検 出 さ れ なか っ たttE2 工群で は

，

　

E14

群

で み ら れ た

も

のに

加 え

，

fast

　type　

2

_{種 類}

に slow 　type で

あ

る

MHCI

を

含

む

も

のが

観 察

さ れ た

。

ま た

E35

群 で は

，

　

MHCI

を 含 む

混 在

型

線 維

が

増 加

し

，

少 数では あっ た が

，

4

種

類 全て のア イソフt

一

ムを

含

む

線

維 も

存

在 し た

．

考 　 　察

　

正

常

な

骨

格 筋

線

維の基

底

膜と形 質

膜

の問に

存 在 す

る

衛

星 絹

胞

は

，

静

IL

期

に あ る

筋 芽

細

胞

で

あ り

，

既

存

の

筋 線 維

が

何

ら か の

損 傷 を受 け

た

場 合

，

そ

れ ら を

修 復

した り

，

あ るいは

新

た な

線 維

を

再

生し た りする

機 能

を 担っ てい る

、

，

本研 究

では

，

処

置 後

7

日 目に細 胞の

_中

心 部 に

核

を 持つ再 生 筋 線 維 が

多

く 確 認 さ れ た が （図

2 −

c）

，

これ ら は

衛

星 細 胞 が 分 裂

・

増 殖 し

，

互い に 融 合 した結 果 形 成 され た もの であ ると考 えら れ る

。

　

90

％ 以

J

二が

type

　

II

線 維

か ら

構 成

され る

前 脛 骨 筋

か ら

採 取

し た

衛

星

細 胞

を

in

　vitro で

培 養

する と

，

これら が

fast

　type　

MHC

ア イソ フォ

ー

ム を 発 現 す るこ と を 示 す

DUSterhoft

と

Pette9

， の

報 告

か ら は

，

筋 芽 細 胞 が 発 現 す る

MHC

の

種

類 は あ る

程 度 遺 伝

的 にプログ ラ ミング さ れ てい る こ と が示

唆

さ れ る。 こ れ に

対

し て

，

in

　vivo に お

Le

理学 療 法 学 　 第

29

巻 第

1

号 120 100 　 80u ＝₆₀ 决 40200

一

2050 　 401 　 30u ＝ 匪 20 　 100

C3714

　 　2135 _（日｝ 40 衷 30

羣

・・

蓑

1。 0

一

10

B

一

10 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 3025220

呈

15 ＝ 10 　 　5o

一

5 3714 2135_（日） 30 　25 り ＝ 202015

霍

决 10 　 50

一

5 3714 　 　 2135 _（日） 3714 　 　 2135 _{（日 ）} 3714 　 　 2135 _（日） 　 　　 　　 　　 　 　　 　　 　　図

5

　全 筋 に お け る ミオシン 屯 鎖アイソ フ ォ

ー

ム の構成 比の変化

A

：

MHCI

．

　

B

：

MHCIIa

，

　

C

：

MHCI

！

d

，

　

D

：

MHCIIb

，

　

E

：neoMHC

、

、

※ ；対照群との有 意 差

．

有意 水 準はすべ _て5_{％ 未満と した}

、

、

C

群 会 筋

鵬

i

論

藤

単

一

筋縁 維 鱒 輔 E2購

哉

り 轟

卜

御

・

囎

　 　

旨

鵜

》

1

ぺ

　　　　　　　

’ 　

　

　

　

，

　

　

’

　

，

　

tt

　 　　 　 　 ロ

　　　　　　　 ド

　 　 　

触

鋼

粥

₁

、

_ポ

、



・

蟻蟻 　 　 　　 　 　 　 ｝ 　 　 　 1

．

　　　　 篳

・

．

t

’

t

’



・



’



F

　　　　　　　

i

嗣



榊

熱蓼

簿 艱

E35群

『

鶏

鬣講

　 　　 幽 ビ　 　 　 1　 　 　 轡 騨

　　　　　　　

1

・

　　

讐 鷙 墾 難

趣

・ ・

卸

勢

_驫

曜

鱒

紮

、

鰍 、

鰻

蝋

．

縛

盤

軽

　 　 曙 窪

、

絡

、

　 贓 纏

鱒

marker

轗

　 　 　 　

＿

Ila

　 　 　 　

一

擢

d

　 　 　 　

−

llb

磯

一

1 　　  _蜑 　 　 　 　

＿

钁a 　 　 　

、

門

id

　 　 　 　

一

撕

b

　 　 　 　

−

［ 　 　

・

囁

報

＿

lla

−

_ild

−

llb

−

_i

　 adb 　 　 ＝

　

｝

　

「

遡

羅

健

奉

　

  　　 　　 　　 　 図

6

単

．

・

筋 線 維にお ける ミオシ ン重 鎖ア イソ フ a

．

一

ムの _{泳 動}パ タ

ー

ン 最 も左 側の レ

ー

ンは全 筋における泳 動パタ

ー

ンを

，

それ 以外は単

一

筋 線 維に お け る泳 動パ タ

ー

ンを示す

．

Marker 二横 隔 膜お よ び 足底筋の混 合

『

．

再 生単

一

・

筋 線 維にお け るミオシン_{重 鎖}

11

鞠

ii

ii

陶

黴

ill

l

　 　 o

E14

群 （

n

＝

56

_）

（

_殉

IQ

？

11

　 　

9Q

一

　 　 呂

0

　 　70 　 　

60

　 　

5G

　 　

40

　 　

30

　 　

2Q

　 　

10

　 　 Q

E21

群

（

n

＝

34

_）

噛

1

il

E35

群 （

n

＝

50

）

IADB 　

ADB

I 　

DB

正

A

　 B 【

AD

　 　

DB

　 A 　 B 　 ADI 　 　 B

I

　

DIA

　 　

n

　 AI 図 望　 単

一

脳 線 雑にお ける ミオシ ン重 鎖ア イソ フ ォ

ー

ム の分布 横

軸

は

導

｛

筋

線維

の

M

モエ

C

ア イソ フ ォ

ー

ムの組 み 合 わ せ を

，

縦

軸

は 出

瑰

頻度を示す

。

け

る

MHC

の

発

現 は

，

神

繰 支

配lo〕1i＞

，

甲 状 腺

ホ ル モ ン の

濃 度

12）あるい は運 動 負 荷13）な ど

，

多 くの

外

的シ グ

ナ

ル に よっ て

変化 す

ること が 明 ら か に なっ てい る

。

し た がっ て

，

再

生

過 程

に

あ

る

細 胞

で の

MHC

ア イソ フ ォ

ー

ム の

発

現 に は

，

衛

星 細

胞

の

特 質

と

細 胞

を

取

り

巻 く

環

境

の両

方

が 影

響

す る もの と思 わ れ る。

　

図

5

に 示 さ れ る よ う に

，

処

i’

後

14

日 目で は

，

再

生

筋

線 維

が

存 在

してい た に

も

関 わ ら ず

，

MHC

工の 占

有 率

は

3

．

6

％ で

あ

り，

C

群 の

94．

7

％ と 比べ る と 顕

著

な

減 少

が み ら れ た。 ヒラメ

筋

の

筋 線 維

は

，

神 経 支

配 を

受

け ない と

fast

type　

MHC

を

，…

方 持 続性

の

イ

ンパ ル ス

を発 す

る

運 動 神

経 細

胞

の支 配 を 受 ける とslOw 　type　

MHC

を

_{多 く発 現 す}

る 傾

向

に あ る と さ れて いるIOMI ） 。

末 梢 神 経

の

変 性

がこ の

時 期

に 認 め ら れ て お り

，

再 生

筋

線 維 が 神

経

支 配 を

受 け

ない こ とが

，

この よ

う

な 結 果 を 招 来 し た もの と 推 察 さ れ る。

単

一

蕩 線 維

の分

析

結 果は

全 筋

の もの と

一

致 し， 全 て

の

線 維

が

fast

　type　

MHC



（

MHCIIa ，

　

MHCIId ，

MHCIrb

）

で

構 成

され ていた

。

しか し な が ら

，

　

MHCI

_を

含

む

単

．

一

筋 線 維

は

検

出さ れ

ず

，

全

筋

の

分析

で

僅

か に

検

出 さ れ た

MHCI

は

，

新

たに

合 成 さ れ

た

も

の とい

う

よ

り

，

一

_{部の筋 線 維におい て}

残 存

し た もの である のか もし れ な い

。

　

処 置 後

14

日

1

］

と

比

較 す

る と，

21

日 目 で は 組 織 化 学 的

特 性

，

生

化 学 的特 性

の

両 方

で

，

明 ら

か に

異

な る

結 果

が

観

察

さ れた

。

組 織 化 学 的

に は

，

mATPase

染 色

において同

様

の

染 色性 を示 す 線 維 が 群 をな

して

出

現

す

る

，

い わ ゆ る

筋 線 維

タ イ プ

群 化

が

認

め ら れ たこ とで

あ

る

（

図

3 −

e

）

。 タイ プ 群

化

は

再神 経 支 配

が

進 行

し てい る

時

に生

ず

る現

象

で

あ り

14〕

，

処 置 後

14

日 目

以

降

か ら

再 神 経 支 配 が 開 始 さ

れ た 可 能 性 が 高い

。

MHCI

を

含

む

単

一

筋線 維

が

検 出

さ れ る よ

う

に なっ たこ と

　（

図

6

）

，

お よ び 全

筋

に お い て

MHCI

が

増 加

し

始

め た こ と （図

5

）

を 示 す 生 化 学 的 結 果 は

，

こ れを

裏

づ

_け

る

も

の で

あ

る。

　 何

ら かの

要 因

によ

り

MHC

アイソフ ォ

ー

ムの

分 布

が

変

化 する

場 合

，

　 　 　

MHCI

　± ；　

MHCIIa

．

t

−

．　

MHCIId

_＃　

MHCIIb

の順 で 変

化

す る こ と が 知 ら れてい る15）

_。

その

際

，

2

種 類

の

MHC

ア イソ フ ォ

ー

ム を 含 む 混 在 型 筋 線 維 が 通 常 よ り

多 く

出 現

す

るが， 上記の順 序

性

の ため， その組 合 せ は

，

MHCI −

MHCHa

，

　

MHCHa − MHCIId，

　

MHCIId− MHCIIb

の

何

れ か である

。一

一

方

，

本

研

究

に おける

単

一

筋 線 維

の 分 析 は

，

3

種 類 以 ヒの アイソ フォ

ー

ム を

含

む

線 維

が

存 在 す

るこ と， ま た ， そ の 組 合 せ に は

MHCI

，　

MHCIId

と

MHCIIb

な

ど

，

上 述

の

順 序 性

か ら

逸 脱

し た

も

のが

存 在 す

る こと を

示

し た。 正

常

な

筋

と 再 生

筋

と で この

様

な

違

い が

あ

る の は

，

再

生

過 程

にお

け

る

MHC

ア

イ

ソ フォ

ー

ム の

変

化

の メ カニ ズムが

，

_壊

死

一

_再

生 を 起こさ ない

場 合

と は

根

本 的

に 異 なっ てい る か らであろ う

。

12

理

学療法

学

　

第29巻 第1号

　

正

常

の

筋

に お け る

type

　

HCh

線 維

は

，MHCI

と

MHCIIa

の

2

種 類

の ア イソ フ ォ

ー

ム

を 含

ん で お

り

，

mATPase

染 色

に お いて

，

ア ル カ リt

酸 何

れの

前

処 理で

も活 性 を失

わ

な

い

特 性 を持

っ てい る 3） 。

組 織 化 学 的

に

分

類 さ

れ るこ の

線 維

は

，

正

常

な

筋

で は 少 数 し か 存 在 し ない が

，

再

生 過 程で

多

く 出 現

す

るこ と が 認 め ら れてお り

’

O

，

本 研 究

に おい て も 処

置 後

35

日 目 に

多

数 み ら れ た

（

図

3 − f

，

1

＞

。一

一

_方

， 正 常 な ヒ ラメ

筋

で は

存 在

し

な

い

MHCIId

や

MHCIIb

が

発 現

してい る こと

，

ま

た

，

単

一

筋

線 維

の

分 析

か ら は

，

こ れ らの アイソ フ ォ

ー

ム （

MHCIIb

，

MHCIId

）

　

は

，

　

MHCI

や

MHCIIa

と

混 在

してい るこ とが

確 認

さ れ た

。

こ れ らの

知

見 か ら は

，

再 生

筋

に おいて

紅

織 化 学 的 に

type

　

IICh

と 同 定 さ れ る 線 維 は

，

正 常 な

筋

にみ ら れ る もの と は

，MHG

の 組 成 が

異

なっ てい る こと が

示

唆 さ れ る

。

　

Staron

と

Pettei6

）は

，

ラビッ トの ヒラメ

筋

におい て

，

InATPase

染 色

の

染 色 性

と

MHC

アイソ フt

一

ム との

関

連 を 詳細

に

検 討

し た。

そ

の

結 果

，

mATPase

染 色

の

染 色

強 度

は

含

まれ る

fast

とslow 　type の

MHC

の

割

合に依

存

し

，

slow 　type が 多いもの ほ ど

，

　 _pH

・

L3

で濃 染 す るこ と を 示 し た

。

処 置 後

35

日 目 で， mATPase

染 色

の

染 色

強

度

がバ ラエ _{テ ィに}

_富

_んでい た

事 実

は

（

図

3 −

f

，

1

）

，

含

まれ る

fast

とslow 　type　

MHC

の

割 合

が

筋 線 維 間

で

著

し

く異 な

っ てい る こと

を明 示 す

る

も

の で

あ

る。

　 前述

の よ

う

に

本 研 究

で は

，

再

生

筋

に 出

現 す

るtype　

IIC

線 維

は

，

正

常

な

筋

にお

け

る もの と は

MHC

の組 成 が 異 な ること が

示

さ れ

，

こ の

知 見

か ら は

，

これ ら

2

つ の

_{筋 線 維}

問

に おい て は

，

収

縮 速 度 お よ び 疲

労

耐

性

が

，

大 き く異 な っ てい ること が

推 察

さ れ る

。

単

．

．

一

・

筋 線 維 を対 象 と

して

得

ら れ た本 研

究

の

結

果は

，

組

織 化 学 的

にtype　

I

［

Ch

線 維

と

類 別 さ

れる

筋 線 維 を多 く含

む

筋

に

理 学 療 法

を

施 す 際

，

対

象

によ

り処 置 内 容

を

十 分

に

検 討 す

る 必

要 性

が あ ること を

示 唆 す

るもの である

。

文

献

1

）

Reiser

　

PJ

．

　

Kasper

　

CE

，

　et　at

．

：

Functionaj

　significance 　of

　myosin 　transitlons　

in

　single　

fibers

　of　

developillg

　soleus

　muscle

，

　Am 　

J

　Physiol　254：C605

−

C613

，

1988

．

2

）

GaUer

　

S

，

　

Schmitt

　TL

，

θ‘al

．

：Stretch　activation

，

　unloaded

　

shortening 　veiocity

．

　and 　myosin 　

heavy

　chain 　

isof

〔）r正ns　of

　 rat　skeletal 　illuscle 　fibers

．

　

J

　Physio1478 ：513

−

521

，

／994

．

3

）

Aigner

　

S，

　

Gohlsch



B

，

　et α1

．

：

Fast

　myosin



heavy



chain

　 diversity　tn　ske1etal　muscles 　of　the　rabbit ：

heavy

chain

　 Ild

_，

　no 亡Hb　_predominates

，

　

Eur

　

J

　

Biochem

　

211

：

367

−

372

，

　 　 ユ993

，

4） 埜 中征 哉r臨 床のた めの筋 病 理

．

第

2

版

．

日 本 医事 新報 社

，

東 　 京

，

1993

．

pp　36

−

39

．

5）Marechal　

G

，

　

Schwartz

　

K

，

　et　ai

，

．

：工sozymes 　of　myosin 　

in

　 gr〔｝wing 　arld　regenerating 　rat　musc ］cs

，

　

Eur

　

J

　

Biochem

　 　l38：

421

−

428

，

1984

、

6

）

Gol

上nick 　PD

_，

　Parsons　D

，

　et　al

．

： DifferentiatiDn　_of　fiber

　 types　in　skeLetal 皿 uscle 　from　the　sequential 　innctivation

　 of 　myofibrillar 　actornyosjn 　ATPase 　during　aCid　

preincu

・

　

bation

．

　

His

℃ochernistry 　77：543

−

555

，

⊥983

，

ア）Wada 　

M

，

　

Okumoto

　T

_，

　et α1

．

；

Expression

　of　

hybrid

　

is

〔｝my σsins　

in

　

human

　skeletal　inuscle

．

　

Am

　

J

　

Physiol

　

271

：

　

C125Q

−

C1255

，

1996

．

8）

Oakley

　

BR

，

　

Kirsch

　

DR

，

　 et　al

．

：

Asimplified

　ultrasensitive

　 silver　stain　

for

　

detecting

　Proteins　

in

　poiyacrylamide　gels

．

　

Anal

　

Bioehem

　

105

：

361

−

363

，

1980

．

9〕

Dusterheft

　

S

，

　

Pette

　

D

；

Sa

亡ellite　ceUs　

from

　slow　rat　mus

−

　 cle　express 　slow　myosin 　under 　apPropriate 　culture　con

−

　

ditions

．

　

Differentiation

　

53

：

25

−

33

，

1993

．

10｝Snoj

・

_Cvetko

　E

，

　

Sketelj

　

J

．

　et 　al

．

：Regenerated　rat 　fast　mus

−

　 cle　transplanted 　to　the　slow 　musde 　bed　and 　innervat

−

　 ed　by　the　slo“

，

　nerve

．

　exhibits 　an　identicai　myosin 　heavy

　 chain　repertDire 　to　that　of　rhe　stow 　muscle

．

　

Histochem

　

Cell

　

Biel

　

lO6

二

473

・

．

479

，

199

．

　

6

．

ll

）

Siloj

−

Cvetko

　

E

，

　

Smerdu

　

V

：

Adaptive

　range 　of　myosin

　

heavy

　chain　expression 　

in

　regenerating 　soleus　

is

　

broad

−

　 er　than　

in

　mature 　muscle

．

　

J



Muscle



Res

　

CeU



Motil

　

17

：

　

401

−

409

，

　亅

996

．

12

）

Devor

　

ST

，

1Vhite

　

TP

：

Myosin

　

heavy

　chain　of　

immature

　 soleus 　rnuscle _graftsadapts 　tohyperthyreidig

．

m 　more

　 than　to　physical　activity

，

　

J

　

Appl

　

Physiol

　

8D

：

789

−

794

．

　 1996

．

13）Bigard　

AX

，

　

Janmot

　

C

，

　et 　a

・

1

．

：

Changes

　

in

　myosin 　heavy

　 chain 　profile　 of　 mature 　 rcgenera 亡_{ed 　 rnuscie}with

　 endurance 　training　

in

　rat

．

　

Acta

　

Physiol

　

Scand

　L65：

　 185

−

192

，

1999

．

14

）

Bedine

−

Fowler

　

SC

，

　

Unguez

　

GA

：

Innervation

　_patterns　

in

　 the　_cat　tibialis　_{anterior 　six　mDnths 　after　self}

−

_reinnerva

．

　 tion

．

　Muscle　Nerve　l6：

379

−

391

，

19

．

　93

、

15）Pette　D

，

　Vrbova　G：Adaptation　of 　 mammalian 　skeletal

　 m しiscle 　 fibers　 _lochronic 　_{electrical　 s}亡imulation

．

　Rev

　

Physiol　Bioehcm 　Pharmaco ［120：ll6

−

202

，

1992

．

16）

Staron

　

RS

，

　

Pette



D

二

Correlation

　

between

　myofibrillar

　

ATPase

　actMty 　and　myosin 　

heavy

　chain　compQsitiQn 　

in

pt

ts

if

--

ma

ma

me

el

ts

lt

6

;-

t

v

tz

ec

su

<Abstract>

]3

Expression

of

Myosin

Heavy

Chain

Isoforms

in

Single

Fiber

during

Regeneration

of

Rat

Soleus

Muscle

Taka6hi

YA.MADA,

RPT,

Jiro

NAKANO,

RPT,

Eriko

TSUTSUML

RPT,

Htroki-

KAJIHARA,

MD

Institwte･

of

Mealth

Sciences,

Flzcully

of

Medicine,

Hiroshima

Uhiversity

'

bela$anobg

W.ADA,

PhD

FhrcuCty

_of

integrated

Arts

and

Sciences,

Hiroshima

Uitiversity

'

R'e,gtsnera

£

ion

ofrat soleus muscles was examined after

injury

had

been

achieved

by

the rubber

band

e()rnpression on

the

Ieft

hindlimb.

Changes

in

the

distributions

of myosin

heavy

chain

(MHC)

iscforms

in

singLe

fibers

as welt as

in

whole musctes were electrophoretically

followed

for

3

to

35

days

after

iajury.

Regeneration

evoked not enly a

_pronounced

increase

in

the relative pretein cQncemtration of

fast

type

MHC

isoforms,

but

a!so an appearance of

MHCIId,

M}ICIIb

and neonatal

MNC

isofornis

that are not comprised

in

nermal soleus muscles.

A

slngle

fiber

analysis showed an

elev'ation

in

the normally rare

hybrid

fiber

popuLation

14

days

after

injury

(i.e.,

fibers

containing more than

bne

MHC

isoform).

At

that

time,

hybrid

fibers

amounted te aLmost

6096

of the totaL

' 'fib

¢ rsistud;ed.

The

corribinations of

MHC

isoforms

in

hybrid

fibers

varied,

but

none of them expressed

slow typ.e

MECL

On

the other

hand

an appreciable number of single

fibers

contained

MHCI

with

various

fast

type

MHC

isoforms

after

35

days.

Previous

studies

demonstrated

that,

in

normal muscles,

tttpe

IIC

f'ibers

ciassified on the

basis

of a

histochemical

staining

for

myofibrMar actomyosin

ATPase

con$isted of

MHCI

and

MHCIIa

in

varying ratio.

The

results presented

in

this

study suggest

that

type.UC

fibers-

during

regeneration may

differ

from

those

in

normal muscles with regarcl

to

the

dismibutien

of

MHC

isoforms.