サルコペニアの予防・治療法の開発に向けた神経筋シナプスの維持システムの解明

• Project/Area Number: 19K11660
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Shinshu University (2020); Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology (2019)
• Principal Investigator: 森 秀一 信州大学, 学術研究院医学系, 講師 (30508677)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 神経筋シナプス / サルコペニア / MuSK

Outline of Research at the Start

サルコペニア (加齢に伴う筋萎縮と筋力低下) の未発症期または発症初期には、運動神経と骨格筋のつなぎ目である神経筋シナプス (NMJ) の構造に異常が認められていることから、NMJの構造破綻が筋萎縮および筋力低下へとつながる重要な現象と見なされている。それ故、NMJの安定性を増強してその構造を維持または復元することは、筋萎縮・筋力低下の予防や治療に繋がる可能性が高いと考えられる。本研究では、サルコペニアの予防・治療法の開発基盤につながるNMJの維持システムの機序を解明することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

サルコペニア (加齢に伴う筋萎縮と筋力低下) の未発症期または発症初期には、運動神経と骨格筋のつなぎ目である神経筋シナプス (NMJ) の構造に異常が認められていることから、NMJの構造破綻が筋萎縮および筋力低下へとつながるprimary eventと見なされている。それ故、NMJの安定性を増強してその構造を維持または復元することは、筋萎縮・筋力低下の予防や治療に繋がる可能性が高いと考えられる。NMJの筋側に特異的に発現するMuSK (muscle-specific kinase) は、筋と運動神経の間に存在する双方向性のシグナルを制御してNMJの構造維持を担っている分子であるが、そのシグナルの制御機構には不明な部分が多い。本研究では、サルコペニアの予防・治療法の開発基盤として、MuSKを介したNMJの維持システムの機序を解明することを目的とする。
令和2年度は、培養筋細胞でのアセチルコリン受容体 (AChR) の凝集化とMuSKの活性化を指標として、NMJの機能を活性化する可能性を有する生薬および漢方薬の探索を行った。120種類の生薬エキスと42種類の漢方方剤エキスを検討した結果、ケイガイ、サンショウ、シュクシャ、チョウジの生薬エキスに有意なAChR凝集効果が認められた。さらに、それらのMuSKのリン酸化に対する効果を検討した結果、シュクシャとチョウジの生薬エキスは MuSK の活性化を介してAChR凝集を誘導している可能性が考えられた。

Research Products

• [Journal Article] サルコペニアの疾患概念と評価方法 (2020)
  • Author(s): 森 秀一
  • Journal Title: 検査と技術 Volume: 48 Pages: 680-682
• [Journal Article] 神経・筋システムの加齢変化に対する運動トレーニングのヘルスベネフィット. (2020)
  • Author(s): 森 秀一.
  • Journal Title: アンチ・エイジング医学 Volume: 16 Pages: 51-56
• [Journal Article] Mechanical regulation of bone homeostasis through p130Cas-mediated alleviation of NF-κB activity. (2019)
  • Author(s): Miyazaki T, Zhao Z, Ichihara Y, Yoshino D, Imamura T, Sawada K, Hayano S, Kamioka H, Mori S, Hirata H, Araki K, Kawauchi K, Shigemoto K, Tanaka S, Bonewald LF, Honda H, Shinohara M, Nagao M, Ogata T, Harada I, Sawada Y
  • Journal Title: Sci Adv Volume: 5 Issue: 9 Pages: 7802-7802
  • DOI: 10.1126/sciadv.aau7802
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 神経科学分野からみたサルコペニア・フレイルの機構. (2019)
  • Author(s): 重本 和宏, 大村 卓也, 森 秀一, 大石 菜都美.
  • Journal Title: Geriatric Medicine Volume: 57 Pages: 769-773
• [Presentation] Miller Fisher症候群における前シナプス障害-MEPP burst & Paired pulse facilitation-. (2019)
  • Author(s): 岸 雅彦, 森 秀一, 重本 和宏, 古賀 道明, 高橋 修, 舘野 冬樹, 相羽 陽介.
  • Organizer: 第60回日本神経学会学術大会
• [Presentation] Serum protein derived from skeletal muscle is a candidate biomarker for neuromuscular communication. (2019)
  • Author(s): Mori S, Motohashi N, Takashima R, Shigemoto K.
  • Organizer: 第60回日本神経学会学術大会
• [Presentation] MuSKを介した逆行性シグナル伝達機構の解析. (2019)
  • Author(s): 森 秀一, 本橋 紀夫, 重本 和宏.
  • Organizer: 第74回日本体力医学会大会