| Project/Area Number |
21K11591
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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 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
安倍 知紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (00736605)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 骨格筋 / 生体リズム / 体内時計 / 肥満 / ロコモティブシンドローム / メタボリックシンドローム / 時間栄養 / ミトコンドリア |
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| Outline of Research at the Start |
社会の24時間化に伴い、シフトワークに従事する人や夜遅くまでスマホやパソコンを使用する機会が増加した。その結果、生活習慣の乱れは睡眠障害や倦怠感のみならずメタボリックシンドロームや心血管疾患といった重大な疾患の発症リスクを増大させることが明らかとなった。しかし、そのメカニズムは不明である。本研究は、生活習慣の乱れが運動のみならずエネルギー消費や内分泌機能を担う骨格筋機能低下を介して、さまざまな疾患を発症させることを明らかにすることを目指す。本研究の成果は、生活習慣の乱れにより引き起こされるさまざまな疾患に対する新たな治療戦略や予防技術の開発につながると期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、生活習慣の乱れによるさまざまな疾患発症の基盤として骨格筋の質および量の低下があると考え、その分子メカニズムを明らかにすることである。令和5年度は、当初の計画にあった骨格筋ミトコンドリア機能に関する検討に加えて、生活習慣の乱れが骨格筋細胞の細胞老化を引き起こすのではないかと新たに考え、検討を行った。さらに、培養細胞を用いたin vitroモデル細胞の作成も行った。
時差ぼけと高脂肪高ショ糖食を8週間負荷したマウスの腓腹筋について細胞老化マーカーの発現量をmRNAおよびタンパク質レベルで検討したところ、対照群（時差ぼけなし、普通食）のマウスに比べていくつかの細胞老化マーカーの発現量が増大する傾向にあることを見出した。そのメカニズムとして、酸化ストレスの増大が関わっている可能性が考えられた。他の臓器でも骨格筋と同じように細胞老化マーカーの発現量が増大しているかどうかを検討中である。また、先行研究により高脂肪食は単独で細胞老化を惹起することが知られている（Sone and Kagawa. Diabetologia, 2005）。時差ぼけ単独、または食事時刻の乱れといった生活習慣の乱れが独立して細胞老化を引き起こすかどうか確認する必要がある。
さらに上記の細胞老化状態にある骨格筋細胞をin vitroにおいて再現するため、D-ガラクトースをマウス由来筋細胞株C2C12およびsol8に添加して細胞老化を誘導した。細胞老化したC2C12とsol8は、筋萎縮や筋分化能の低下といった表現型を有しており、in vitroの老化筋細胞モデルとして利用可能であると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
他業務の多忙のため、当初の研究計画通りに進めることができなかった。加えて、計画段階では想定していなかった細胞老化に関する検討を行うこととしたため、3年間で研究を完了することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画にあった、生活習慣の乱れによる骨格筋ミトコンドリア機能に関する研究に取り組む。さらに、細胞老化に関する検討も並行して行い、令和6年度に本研究計画を完了する予定である。
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