Effect of acetic acid on the activation of GPR43 in skeletal muscle and skeletal muscle function
| Project/Area Number |
21K05456
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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 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
山下 広美 岡山県立大学, 保健福祉学部, 教授 (70254563)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 酢酸 / GPR43 / 骨格筋細胞 / AMPK / 短鎖脂肪酸 / GPR / 骨格筋 / 脂肪代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、GPR43のヒト骨格筋における作用について明らかにするために、（１）ヒト筋芽細胞から筋管細胞への分化過程におけるGPR43の発現動態の解析、ならびにその発現における酢酸の影響、（２）GPR43のアゴニストによるヒト骨格筋GPR43の活性化を細胞内カルシウムの動態を解析することにより明らかにした上で、酢酸によるGPR43の活性化について検討する。次に（３）酢酸またはアゴニストによるGPR43の活性化に伴うAMPKの活性化ならびにミトコンドリア、遅筋線維に関わる骨格筋機能と脂質エネルギー代謝関連因子の解析を行うと共に、GPR43ノックダウンによるそれら因子への影響について解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト骨格筋におけるGPR43と酢酸によるその活性化作用について明らかにする目的で、昨年度の研究では、ヒト骨格筋細胞におけるGPR43の発現について解析し、ヒト骨格筋においてもGPR43が発現し、その発現レベルは細胞への酢酸処理により増加することが示唆された。本年度の研究では、ヒト大腿筋細胞における酢酸による骨格筋関連遺伝子の発現レベルの変化を解析した。分化誘導したヒト大腿筋培養細胞に酢酸またはGPR43アゴニスト処理後の骨格筋分化因子MEF2A、ミオグロビン、PGC1α、SDH、およびチトクロームｃ遺伝子の発現レベルを解析した。酢酸またはGPR43アゴニストを10分間処理すると、酢酸によりMEF2A、ミオグロビン、およびSDH遺伝子が有意に増加し、GPR43アゴニスト処理ではGPR43、MEF2A、ミオグロビン、PGC1α、SDH遺伝子が有意に増加していた。酢酸またはGPR43処理5分後のAMPKのリン酸化レベルを解析すると、酢酸処理において有意にAMPKのリン酸化が増加していた。GPR43アゴニストでは増加傾向であった。酢酸処理において有意に増加したAMPKのリン酸化がAMPK阻害剤で低下していた。酢酸処理5分後に、ミオグロビンおよびチトクロームｃ遺伝子の発現が有意に上昇し、AMPK阻害剤でその発現誘導が低下した。一方、酢酸またはGPR43アゴニスト処理により細胞内カルシウム放出が有意に増加した。以上より、ヒト骨格筋細胞においても酢酸は細胞内カルシウムレベルを上昇させ、AMPKを活性化させることにより、呼吸代謝関連因子の発現を誘導することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
試薬等の調達にも遅れ等はなく、ヒト筋管細胞の分化も順調に進み、技術的にも問題は生じていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に用いたヒト骨格筋細胞の大腿筋以外の骨格筋を用いて、骨格筋の種類によるGPR43の発現及び作用を検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
