Establishing the concept of masticatory muscle-derived myokines

• Project/Area Number: 19K19126
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Numoto Ken 岡山大学, 大学病院, 医員 (70837111)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 咀嚼筋 / マイオカイン / 筋活動 / 全身健康

Outline of Research at the Start

本申請は，咀嚼をする際に働く咀嚼筋において，咀嚼運動時に産生されるマイオカイン（筋活動によって筋組織内から産出される生理活性物質）を網羅的に探索し，「口から食事をとることが全身健康に与える影響」を科学的に証明することを目的として実施する。具体的には，①咀嚼時に咀嚼筋の筋細胞内で産生されるマイオカインは，手や足の筋由来のものとは異なるか，②それらが体内でどのように循環するか，経時的な変化に着目し，健全な口腔機能が全身健康に与える影響を，咀嚼筋のバイオロジーから紐解く基盤を形成する。

Outline of Final Research Achievements

This study tried to search the specifically expressed myokines in masticatory muscles to elucidate the biological mechanisms for enhancing the general health by oral nutrition ingestion. As the results, while WAP four-disulfide core domain 12 gene did not express in limb muscle tissues, it expressed in masseter muscle tissues. However, the expression level of this gene was lower than that expressed in submaxillary gland, which actively work during mastication like masseter muscle.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

咀嚼して口から栄養を摂取することが，同じ栄養量の経管摂取などと比較して全身健康を高める可能性が報告されてきた。本研究では，咀嚼の際に用いる咀嚼筋組織で特異的に産生される因子に着目し，四肢の筋組織内で産生されるものと比較した。その結果，抗炎症作用，抗菌作用を持つWAP four-disulfide core domain 12と呼ばれる因子は，腕や脚の筋ではほとんど産生されないが，咀嚼の際に活動する咬筋では産生されていた。本結果は，全身健康に役立つ因子が咀嚼に使用される筋組織内で産生される，すなわち咀嚼して栄養摂取することが全身健康を向上させる機序を説明できる重要な知見につながりうる。