| Project/Area Number |
19K08612
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷端 淳 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (00508426)
橋本 典生 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (00771742)
荒屋 潤 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90468679)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 閉塞性肺疾患 / サルコペニア / COPD / Parkin / マイトファジー / ROS産生 / ミトコンドリア異常 |
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| Outline of Research at the Start |
健常者に比べCOPD患者における運動耐容能と身体活動性は低下しており、COPD患者死亡の最も重要な危険因子となることも報告されている。その低下の原因としてサルコペニア が注目されている。COPD患者におけるサルコペニア病態の詳細な解明は、サルコペニア及び身体活動性の低下を予防し、さらにCOPD患者の死亡率を低下させる新規治療法の開発のための知見が得られる可能性が高いと考えられる。そのためサルコペニア病態の解明は、今後のCOPD治療を考えるうえでも大変重要である。
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| Outline of Final Research Achievements |
Parkin-mediated mitophagy regulated myotube atrophy by modulating mitochondrial damage and mitochondrial ROS production. Increased mitochondrial ROS was responsible for myotube atrophy by activating Muscle Ring Finger 1 (MuRF-1)-mediated myosin heavy chain (MHC) degradation. Parkin－/－ mice with prolonged CS exposure showed enhanced limb muscle atrophy with a 31.7% reduction in limb muscle weights and 2.3 times greater MuRF-1 expression compared to wild-type mice with concomitant accumulation of damaged mitochondria and oxidative modifications in 4HNE expression.
Taken together, COPD-related sarcopenia can be attributed to insufficient Parkin-mediated mitophagy and increased mitochondrial ROS causing enhanced muscle atrophy through MuRF-1 activation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
COPDの死亡リスク因子は身体活動性の低下であり、サルコペニアが関与しているが、サルコペニアの発症予防や治療薬はまだない状態である。COPD患者の骨格筋では活性酸素種(ROS)が増加し、ミトコンドリア障害が示唆されており、本研究では、COPD合併サルコペニアでは、不十分なParkin介在性マイトファジーによるROS産生と、それに伴うMuRF-1活性化が筋萎縮を引き起こす可能性が示唆された。本研究の成果が今後のCOPD合併サルコペニアの予防薬の開発に繋がる可能性があると考えられる。
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