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Analysis of functional crosstalk between anabolic and catabolic pathway in skeletal muscle for the development of novel therapeutic strategies against sarcopenia

Research Project

Project/Area Number 16K09230
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field General internal medicine(including psychosomatic medicine)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

YOSHIKAWA NORITADA  東京大学, 医科学研究所, 講師 (70396878)

Research Collaborator TANAKA Hirotoshi  
SHIMIZU Noriaki  
YAMAZAKI Hiroki  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsサルコペニア / 加齢 / 骨格筋 / 筋萎縮 / グルココルチコイド受容体 / mTOR / 蛋白質合成 / 蛋白質異化 / タンパク質合成 / タンパク質分解 / グルココルチコイド / グルココルチコイドレセプター / セットポイント / 転写因子 / トランスクリプトーム / プロテオーム / 高齢者 / 骨格筋萎縮 / ステロイド
Outline of Final Research Achievements

We hypothesized that sarcopenia is caused by resetting the set point defining the skeletal muscle mass and in which glucocorticoid receptor (GR) and mTOR play a critical role for the functional crosstalk between anabolic and catabolic pathway. In this line, for the development of novel therapeutic strategies against sarcopenia, we analyzed such a hypothesis by using skeletal muscle-specific GR KO mice, specific stimulators and inhibitors for the GR and mTOR, and multi-omics analysis.
We identified several molecular candidates which regulated the functional crosstalk between anabolic and catabolic pathway under the control of the GR and mTOR in skeletal muscle. We, thus, speculate that such molecules could be molecular targets for mitigating the development of sarcopenia and continue further analysis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、筋肥大と筋萎縮という機能的に拮抗する生体制御系が相互に関連しつつ筋量を制御する骨格筋固有の機構を解明し、サルコペニア治療法開発へ展開する挑戦的研究である。本研究成果は、サルコペニアの新規治療法開発のみならず、ステロイド-GR制御系のさらなる理解に基づくステロイド筋症治療法、また、糖尿病、慢性腎不全、慢性閉塞性肺疾患などの慢性疾患、癌悪液質、飢餓、を原因とする筋萎縮治療にも斬新な方法論を提供することが予想される。さらに、骨格筋の生理的役割の理解を進展させ、骨格筋を起点とする多臓器連関による高次生体制御機構解明のブレークスルーともなると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (17 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] エネルギー代謝制御における骨格筋グルココルチコイド受容体の役割2018

    • Author(s)
      田中 廣壽, 吉川 賢忠, 山崎 広貴, 上原 昌晃, 小田 彩
    • Journal Title

      日本内科学会雑誌

      Volume: 107 Pages: 1373-1384

    • NAID

      130007676962

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      山崎 広貴、吉川 賢忠、田中 廣壽
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      実験医学

      Volume: 36 Pages: 1111-1117

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    • Author(s)
      Tanaka Hirotoshi、Shimizu Noriaki、Yoshikawa Noritada
    • Journal Title

      Experimental Cell Research

      Volume: 360 Issue: 1 Pages: 24-26

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2017.03.049

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    • Author(s)
      Eri T, Kawahata K, Kanzaki T, Imamura M, Michishita K, Akahira L, Bannai E, Yoshikawa N, Kimura Y, Satoh T, Uematsu S, Tanaka H, Yamamoto K.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1038/srep46037

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    • Author(s)
      Matsubara Erika、Yoshikawa Noritada、Hosono Osamu、Baba Hiroyuki、Eri Toshiki、Uehara Masaaki、Oda Aya、Sekita Chieko、Taniguchi Atsuo、Tanaka Hirotoshi
    • Journal Title

      Modern Rheumatology Case Reports

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 15-19

    • DOI

      10.1080/24725625.2016.1266729

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  • [Journal Article] The effects of bolus supplementation of branched-chain amino acids on skeletal muscle mass, strength, and function in patients with rheumatic disorders during glucocorticoid treatment2016

    • Author(s)
      Yoshikawa N, Shimizu N (equal first author), Uehara M, Oda A, Matsumiya R, Matsubara E, Kobayashi H, Hosono O, Kuribara-Souta A, Baba H, Nagamura F, Kiryu S, Tanaka H
    • Journal Title

      Modern Rheumatology

      Volume: Epub ahead of print Issue: 3 Pages: 508-517

    • DOI

      10.1080/14397595.2016.1213480

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      清水宣明、上原昌晃、吉川賢忠、江里俊樹、山崎広貴、田中廣壽
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      小田彩、清水宣明、栗原明子、丸山崇子、吉川賢忠、田中廣壽
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      清水宣明、中村侑司、福田朱音、江里俊樹、吉川賢忠、田中廣壽
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      小田彩、清水宣明、栗原明子、丸山崇子、吉川賢忠、田中廣壽
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      吉川 賢忠、上原 昌晃、小田 彩、松宮 遼、小林 弘、細野 治、 松原 絵里佳、馬場 洋行、田中 廣壽
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      第60回日本リウマチ学会総会・学術集会
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      吉川賢忠、上原昌晃、小田彩、松宮遼、小林弘、細野治、 松原絵里佳、清水宣明、栗原明子、馬場洋行、桐生茂、田中廣壽
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  • [Remarks] 東京大学医科学研究所附属病院 アレルギー免疫科/抗体・ワクチンセンター免疫病治療学分野

    • URL

      http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/Rheumatol/allergy/index.html

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URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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