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Clarification of the role of Interleukin-15 for the efficacy of exercise on physiological conditions promoting sarcopenia

Research Project

Project/Area Number 20K07802
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52010:General internal medicine-related
Research InstitutionKawasaki Medical School

Principal Investigator

Sugimoto Ken  川崎医科大学, 医学部, 教授 (20437403)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤本 拓  大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (10854284)
樂木 宏実  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20252679)
高橋 利匡  大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (60807270)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsサルコペニア / マイオカイン / IL-15 / 運動 / バイオマーカー / 高血糖
Outline of Research at the Start

サルコペニア(加齢性筋肉減弱症)は健康寿命短縮する要因であり、加齢と慢性疾患がその発症に関係する全身性の疾患であると捉えられている。一方、運動によって骨格筋から分泌されるマイオカインは、サルコペニアの進展抑制や治療におけるターゲットとして期待されている。本研究では、マイオカインであるIL-15が骨格筋から分泌されることがサルコペニアの進展抑制に有効である、という仮説を、高血糖や炎症などの病態におけるIL-15の分泌機序やIL-15とその受容体の細胞内動態に着目することにより解明し、IL-15のバイオマーカーとしての有用性の確立を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The present study showed that the improvement in muscle metabolic activity mediated by IL-15 was involved in the prevention of microcirculatory dysfunction in skeletal muscle by exercise therapy for patients with diabetes. As for the dynamics of IL-15 secretion in skeletal muscle, the formation of IL-15 complexed with IL-15Rα, which is a receptor needed to function in other organs, would be important for the translocation and secretion of IL-15 to the muscle cell membrane. Investigations targeting patients with diabetes showed that some cytokines, including IL-15, may be associated with the development of sarcopenia, but validation in other populations or intervention studies is needed to be established as a biomarker for sarcopenia.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によりIL-15が糖尿病のようなサルコペニアを促進させる病態において、運動を介してサルコペニアに対して抑制的に作用する可能性が示された。またIL-15はIL-15Rαと複合体を形成することで細胞外へ分泌され、骨格筋内のみならず、周囲組織へも影響すると考えられた。この結果から、高血糖や酸化ストレス、炎症といったサルコペニアを誘導する状況において、運動により分泌されたIL-15が骨格筋自身および周囲組織の代謝を改善し、病態の改善に関連すると考えられる。しかし、IL-15のマイオカインとして意義や、バイオマーカーとして臨床応用できるかを明らかにするには、さらなる研究が必要である。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Interleukin‐15 receptor subunit alpha regulates interleukin‐15 localization and protein expression in skeletal muscle cells2022

    • Author(s)
      Yoshida Shino、Fujimoto Taku、Takahashi Toshimasa、Sugimoto Ken、Akasaka Hiroshi、Tanaka Minoru、Huang Yibin、Yasunobe Yukiko、Xie Keyu、Ohnishi Yuri、Minami Tomohiro、Takami Yoichi、Yamamoto Koichi、Rakugi Hiromi
    • Journal Title

      Experimental Physiology

      Volume: 107 Issue: 3 Pages: 222-232

    • DOI

      10.1113/ep090205

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of combined treatment with blood flow restriction and low-current electrical stimulation on capillary regression in the soleus muscle of diabetic rats2021

    • Author(s)
      Tanaka M, Morifuji T, Sugimoto K, Akasaka H, Fujimoto T, Yoshikawa M, Nakanishi R, Kondo H, Fujino H
    • Journal Title

      J Appl Physiol

      Volume: 131 Issue: 4 Pages: 1219-1229

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00366.2021

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 筋由来IL-15が骨格筋内オートファジー制御に及ぼす効果2022

    • Author(s)
      田中 稔, 杉本 研, 赤坂 憲, 高橋 利匡, 山本 浩一, 藤野 英己, 樂木 宏実
    • Organizer
      第8回日本筋学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] オートファジー制御に筋由来IL-15が及ぼす効果2022

    • Author(s)
      田中稔,赤坂憲,杉本研, 高橋利匡,山本浩一, 藤野英己,樂木宏実
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋におけるマイオカインIL-15がオートファジー機構に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      田中稔,杉本研, 高橋利匡,赤坂憲,山本浩一, 藤野英己,樂木宏実
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋内オートファジーにマイオカインIL-15が及ぼす効果2022

    • Author(s)
      田中稔,赤坂憲,杉本研, 高橋利匡,山本浩一, 藤野英己,樂木宏実
    • Organizer
      第33回日本老年医学会近畿地方会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋におけるIL-15RaによるIL-15調整機構の解明2021

    • Author(s)
      高橋利匡、吉田紫乃、藤本拓、横山世理奈、本行一博、中神太志、赤坂憲、鷹見洋一、杉本研、山本浩一、楽木宏実
    • Organizer
      第57回高血圧関連疾患モデル学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 大阪大学大学院医学系研究科 老年・総合内科学 代謝・糖尿病教室

    • URL

      https://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/geriat/www/jgrpd.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 大阪大学大学院医学系研究科 老年・総合内科学 研究・診療グループ紹介 代謝・糖尿病研究室

    • URL

      https://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/geriat/www/jgrpd.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 大阪大学大学院医学系研究科 老年・総合内科学 研究・診療グループ紹介

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/geriat/www/jgrpd.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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