| Project/Area Number |
20K11426
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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 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Tokyo Woman's Christian University |
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Principal Investigator |
我妻 玲 東京女子大学, 現代教養学部, 研究員 (00347121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 正行 公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 研究員 (90398868)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | ビタミンD / サルコペニア / 神経筋接合部 / ニコチン性アセチルコリン受容体 / トランスクリプトーム解析 / アセチルコリン受容体 / クラスター形成 / カルシウム / キレート剤 / 筋管細胞 / 活性型ビタミンD / 後シナプス形成 |
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| Outline of Research at the Start |
超高齢社会に突入した我が国においては、高齢者のQOLの低下を防ぐことは、大きな社会的課題である。高齢者が健康的で豊かな日常生活を送る上で最も基本的かつ重要なことは、自由自在に身体を動かせることである。しかしながら、加齢に伴い骨格筋の量・機能は低下する、いわゆるサルコペニア（加齢性筋肉減弱現象）が起き、運動能力は徐々に低下することはよく知られている。1990年代以降、世界中でサルコペニアに関する研究が行われているが、有効な予防法や治療法は確立されていない。本研究では、新たな治療法として期待されているビタミンDの骨格筋における生理的役割について明らかにすることである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ビタミンＤは迅速な細胞内シグナル伝達経路の活性化（非ゲノム作用）および遺伝子発現調節（ゲノム作用）を誘導する。本研究の目的は、この2つの作用が筋管細胞膜上におけるニコチン性アセチルコリンレセプター（以下nAChRとする）のクラスター化に与える影響を明らかにすることである。2020年度は、ビタミンDによる迅速なカルシウム濃度の上昇がアグリン誘導性のnAChRのクラスター形成を促進させることを報告した。2021年度は、RNA-seq解析を実施し、Rho GTPaseシグナリング関連遺伝子セットなどに変化が見られることを報告した。
2022年度は以下に示す①～④の基準を設定し、RNA-seqデータを用いてnAChRのクラスター化促進遺伝子の探索を行った。①コントロールの1.5倍以上の発現量があること、②アグリンで当該遺伝子の発現量増加が見られないこと、③ビタミンDとアグリンの共存下でも1.5倍以上の発現量があること、④先行研究でシナプス後膜分化に関与する可能性のある遺伝子としての報告があることとした。
分析の結果、5個のインスリンシグナル伝達経路に関係する遺伝子、5個の転写因子、3個のnAChR代謝に関係する遺伝子、２個の神経栄養因子、２個の増殖因子、2個のDNAメチルトランスフェラーゼ、2個のレドックス反応に関係する遺伝子、1個のジストロフィン-糖タンパク質複合体因子、1個のNotchシグナル伝達経路に関係する遺伝子、1個のMAPK シグナル伝達経路に関係する遺伝子、1個のコレステロール輸送に関係する遺伝子、1個のRhoグアニンヌクレオチド交換因子であった。
これらの結果は、ビタミンDはシナプス後膜分化に関係する遺伝子群の発現を制御しており、アグリン誘導性のnAChRのクラスター化を促進する生理活性物質であることを示唆する。
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