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Development of treatment for sarcopenia by repairing epigenomic alterations of skeletal muscle mitochondria

Research Project

Project/Area Number 17K09323
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 InstitutionKeio University

Principal Investigator

MITSUISHI Masanori  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (50468485)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords骨格筋ミトコンドリア / サルコペニア / アミノ酸代謝 / エピゲノム / アミノレブリン酸 / ステロイド / 身体能力 / 加齢 / 骨格筋 / ミトコンドリア
Outline of Final Research Achievements

We examined the effects of an electron carrier precursor, aminolevulinic acid (ALA), on sarcopenia. ALA activated skeletal muscle mitochondria, increased skeletal muscle mass via regulation of amino acid metabolism, and effectively improved physical performance. Based on these results, the human clinical research "Study on the effect of aminolevulinic acid, a natural amino acid which controls mitochondria in the skeletal muscle, on physical performance" was accepted for the 2018 AMED project and is currently underway.
Next, we analyzed a mouse model of sarcopenia treated with dexamethasone (Dex), which showed significant glucose intolerance persistently after the end of Dex treatment. Epigenetic alteration of the Dpp-4 promoter region in peripheral blood mononuclear cells may be involved.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

サルコペニアは転倒・骨折のみならず心血管病の強いリスクとなることが知られ、非常に重要な疾患である。従来の治療法は骨格筋量増強に重点が置かれ、心血管病予防の観点からは十分とは言えないものであった。ALAは骨格筋量のみならずミトコンドリアを活性化し、効果的に身体能力を向上させた。この結果を元にヒトへの応用を目指した研究も開始されており、サルコペニア治療において非常に大きな意義を有すると考える。また、ステロイドは実臨床において有効な治療であるが、重大な副作用も知られている。このメカニズムの一部が解明されることは、今後のステロイド治療を安全かつ有効に行う上で非常に意義があることであると考える。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Treatment of sarcopenia and glucose intolerance through mitochondrial activation by 5-aminolevulinic acid2017

    • Author(s)
      Fujii Chikako、Miyashita Kazutoshi、Mitsuishi Masanori、Sato Masaaki、Fujii Kentaro、Inoue Hiroyuki、Hagiwara Aika、Endo Sho、Uto Asuka、Ryuzaki Masaki、Nakajima Motowo、Tanaka Tohru、Tamaki Masanori、Muraki Ayako、Kawai Toshihide、Itoh Hiroshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-017-03917-0

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 筋と他臓器との連関 内科の観点からみたサルコペニアと骨格筋ミトコンドリア代謝の改善に基づくサルコペニア治療2019

    • Author(s)
      宮下和季、藤井千華子
    • Organizer
      日本筋学会 第5回学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ステロイド糖尿病モデルマウスにおけるDpp-4遺伝子発現変容の解析2019

    • Author(s)
      宇都 飛鳥, 宮下 和季, 竜崎 正毅, 押田 卓磨, 三石 正憲, 木内 謙一郎, 伊藤 裕
    • Organizer
      第24回 日本心血管内分泌代謝学会学術総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 長寿関連遺伝子Sirt3による糖代謝制御機構の解析2018

    • Author(s)
      宇都飛鳥、宮下和季、遠藤翔、藤井千華子、萩原あいか、井上博之、藤井健太郎、竜崎正毅、三石正憲、伊藤裕
    • Organizer
      第91回日本内分泌学会学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 高血圧関連ヒストン脱アセチル化酵素Sirt3はDPP-4とGLP-1を介して糖代謝に関与する2018

    • Author(s)
      宇都飛鳥、宮下和季、遠藤翔、井上博之、藤井健太郎、竜崎正毅、三石正憲、伊藤裕
    • Organizer
      第41回日本高血圧学会総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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