研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[ELF-MFは一時的に骨格筋芽細胞の遊走を増加させる：カルパイン系のあるかも知れない役割] med./bio.

ELF-MF transiently increases skeletal myoblast migration: possible role of calpain system

著者: Iorio R, Bennato F, Mancini F, Colonna RC
掲載誌: Int J Radiat Biol 2013; 89 (7): 548-561
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この研究は、超低周波磁界（ELF-MF; 1 mT、50 Hz）がC2C12筋芽細胞の遊走に影響を与えるか否かを調べた。また、カルパインは、筋芽細胞の運動性の調節に寄与するため、μ-カルパインおよびm-カルパインに対するELF-MFの効果も評価した。C2C12細胞の運動性の評価には創傷治癒アッセイを用いた。カルパイン、カルパスタチン、ミリストイル化アラニンリッチCキナーゼ基質（MARCKS）およびビンキュリンのタンパク質発現をウエスタンブロット分析で調べた。カゼインザイモグラフィおよび免疫蛍光分析でそれぞれ、カルパインの活性レベルおよびカルパイン、カルパスタチン、アクチンの細胞内分布を評価した。その結果、ELF-MFばく露は、筋芽細胞遊走を一時的ではあるが有意に増加させた；このような刺激効果は、μ-カルパインおよびm-カルパイン活性の著しい増加、その後に生じる細胞内局在の同時変動に関連していた；カルパスタチンの細胞内分布およびタンパク質レベルに有意な変化は検出されなかった；MARCKS発現の有意な減少およびアクチン挙動の変化も見られた、と報告している。

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研究目的（著者による）

To study whether extremely low frequency magnetic fields could affect myoblast migration (an essential step in myogenesis).

詳細情報

As Ca2+-dependent calpains contribute to the regulation of myoblast motility the effect of magnetic field exposure on µ-calpain and m-calpain was also investigated.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 50 Hz
ばく露時間: continuous for up to 24 h (30 min, 2 h, 6 h, 12 h, 18 h, 24 h)

ばく露1

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 continuous for up to 24 h (30 min, 2 h, 6 h, 12 h, 18 h, 24 h)
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 pair of Helmholtz coils with a radius of 13 cm ± 0,5 cm and 800 turns of wire, placed vertically at a distance of 13.5 cm ± 0.5 cm; stack of 5 culture plates exposed simultaneously; field uniformity better than 1% in the exposure area in the center of the coil system; exposure system placed in an incubator; two identical exposure systems, one for sham exposure and one for real exposure, used in a random fashion
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
磁束密度 1 mT - - - -
Additional parameter details

field for sham exposure: B = 1 µT rms or lower ambient DC field in the two incubators: B = 25.5 µT and 32.8 µT

Reference articles

  • Kirschvink JL (1992): [均一磁界とダブル巻きコイルシステム：生体電磁気実験のための設計改善技術]

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

Exposure to extremely low frequency magnetic fields resulted in a transient, but significant increase of myoblast migration at 6 h of exposure. This effect was associated with a marked increase of µ- and m-calpain enzyme activity (at 2 h and 6 h of exposure, respectively) followed by the concomitant variation in their subcellular localization. No significant changes in intracellular distribution and protein levels of calpastatin were found. Finally, a significant decrease of MARCKS protein expression (at 2 h and 6 h of exposure) and modifications of actin dynamics were observed.
The data showed an involvement of calpains in extremely low frequency magnetic field-mediated myoblast migration.

研究の種別:

研究助成

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