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Establishment of a new sarcopenia treatment using the action of IL-4

Research Project

Project/Area Number 21K11428
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionSt. Marianna University School of Medicine

Principal Investigator

Kurosaka Mitsutoshi  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (40553970)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小倉 裕司  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (90509952)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsIL-4 / 筋幹細胞 / 細胞融合 / MyoD / Myogenin / Myomerger / 筋芽細胞融合 / Myomaker / NFATc2 / インターロイキン-4 / 骨格筋 / サルコペニア / 筋タンパク質合成
Outline of Research at the Start

サルコペニア発症には、筋タンパク質の合成の低下が関与している。筋タンパク質の合成は筋核により制御されているが、サルコペニアでは筋核数も低下し、筋タンパク質の合成の低下に拍車をかけていると推察される。最近、申請者らは、インターロイキン-4(IL-4)が筋タンパク質の合成を促進することを発見した。またIL-4は、筋核の供給を促進することが報告されている。したがって、IL-4は、筋タンパク質の合成と筋核の供給をともに改善することで、筋萎縮を抑制する可能性がある。本研究では、IL-4によりサルコペニアを抑制できるかどうかを遺伝子改変動物や遺伝子導入技術を用いて個体レベル明らかにすることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to elucidate the mechanism by which IL-4 induces fusion of muscle stem cells and to determine whether its action can be used to promote muscle regeneration and muscle formation by in vitro and in vivo.
We have shown that IL-4 signaling promotes muscle stem cell fusion through the expression of the muscle stem cell-specific transcriptional regulators MyoD and myogenin and the cell fusion factor myomerger.We also found that IL-4 treatment promotes muscle regeneration during muscle injury in mouse skeletal muscle.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、IL-4シグナルを利用することが筋幹細胞の融合を促進し、筋肉の形成や再生能を効果的に向上させた。この成果をもとに将来的には、IL-4シグナルを標的とした筋肉の肥大や筋肉の再生の促進あるいは筋肉の萎縮を予防のための治療薬への応用に繋がることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] IL-4 Signaling Promotes Myoblast Differentiation and Fusion by Enhancing the Expression of MyoD, Myogenin, and Myomerger2023

    • Author(s)
      Kurosaka Mitsutoshi、Hung Yung-Li、Machida Shuichi、Kohda Kazuhisa
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 12 Issue: 9 Pages: 1284-1284

    • DOI

      10.3390/cells12091284

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcription factor signal transducer and activator of transcription 6 (STAT6) is an inhibitory factor for adult myogenesis2021

    • Author(s)
      Mitsutoshi Kurosaka, Yuji Ogura, Shuichi Sato, Kazuhisa Kohda, Toshiya Funabashi.
    • Journal Title

      Skeletal Muscle

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 14-14

    • DOI

      10.1186/s13395-021-00271-8

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Roles of interleukin-4 in myoblast fusion via induction of myomerger expression2023

    • Author(s)
      Mitsutoshi Kurosaka, Yung-Li Hung, Shuichi Machida, Kazuhisa Kohda
    • Organizer
      第100回日本生理学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] IL-4は細胞融合因子の発現を介して筋芽細胞融合に関与する2022

    • Author(s)
      黒坂光寿, 洪永豊, 町田修一, 幸田和久
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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