リン脂質の新陳代謝回転は骨格筋の健康維持に必須である

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2026-10-01 東京大学

東京大学の研究グループは、骨格筋に高発現する脂質分解酵素PNPLA7が、細胞膜の主要リン脂質であるホスファチジルコリン(PC)の分解と再合成をつなぐ「リサイクル」の要であることを明らかにした。PNPLA7はLPCをGPCへ分解し、そこから生じるコリンがPC再合成に利用される。PNPLA7を欠損したマウスでは、PCの脂肪酸組成、特にDHA含有PCが変化し、ミトコンドリアの構造・膜電位・ATP産生が低下するとともに、加齢に伴う筋線維の萎縮や筋持久力低下が生じた。筋細胞へのコリンやDHAの補充によりミトコンドリア膜電位が回復したことから、PCリサイクルの維持が骨格筋の恒常性に重要と示された。本成果は、脂質代謝を標的としたサルコペニアなど筋変性疾患の予防・治療法開発につながる可能性がある。

リン脂質の新陳代謝回転は骨格筋の健康維持に必須である
膜リン脂質の新陳代謝の乱れは骨格筋の恒常性を損なう

<関連情報>

リゾホスホリパーゼPNPLA7は、骨格筋の恒常性維持におけるホスファチジルコリンの異化と代謝回転の重要なチェックポイントである Lysophospholipase PNPLA7 is a critical checkpoint of phosphatidylcholine catabolism and turnover for skeletal muscle homeostasis

Shoya Matsumoto ∙ Heeyoon Seo ∙ Yoshitaka Taketomi ∙ … ∙ Tetsuya Hirabayashi ∙ Sumito Ogawa ∙ Makoto Murakami
Cell Reports  Published:September 30, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.118003

Highlights

  • Global or muscle-specific loss of PNPLA7 leads to skeletal muscle degeneration
  • Myoblast PNPLA7 deletion impedes the phosphatidylcholine-choline metabolic cycle
  • PNPLA7-deficient mice display thinner muscle fibers with reduced endurance capacity
  • Mitochondrial dysfunction by PNPLA7 deficiency is rescued by DHA or choline

Summary

Current evidence suggests that disturbed phosphatidylcholine (PC) turnover causes skeletal muscle dysfunction. However, the enzyme that converts lysophosphatidylcholine (LPC) to glycerophosphocholine (GPC), an irreversible checkpoint in PC catabolism, in skeletal muscle has remained unidentified. Here we show that PNPLA7, a patatin-like phospholipase isoform, is responsible for this process. Pnpla7 deletion in myoblasts impedes the conversion of LPC to GPC and then to choline. Quadriceps muscles in global Pnpla7-deficient mice display thinner muscle fibers with aberrant mitochondrial morphology, reduced endurance capacity, and decreased expression of genes related to fatty acid β-oxidation, mitochondrial functions, and slow-twitch fibers with age. These abnormalities are preceded by alterations in phospholipid composition, with decreases in docosahexaenoic acid-containing PC and mitochondrial cardiolipin. Moreover, skeletal muscle-specific Pnpla7 deficiency results in muscle phenotypes similar to its global deficiency. Identification of the lysophospholipase PNPLA7 aids further understanding of the role of PC turnover in skeletal muscle homeostasis.

生物化学工学
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