がん悪液質に対する運動によるエピジェネティクス制御に着目した治療法の開発
| Project/Area Number |
21K17481
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Osaka Health Science University |
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Principal Investigator |
田中 稔 大阪保健医療大学, 保健医療学部, 准教授 (00735508)
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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 |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | IL-15 / 運動 / 筋タンパク質分解 / マイオカイン / オートファジー / がん悪液質 / エピジェネティクス / 骨格筋 / Metabolic Memory / 筋萎縮 |
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| Outline of Research at the Start |
がん悪液質の予防・進行抑制の一部には，習慣的な運動が有効とされ，骨格筋から分泌されるサイトカイン（マイオカイン）の，関与が示唆されている．マイオカインの一つであるIL-15は，SIRT1を活性化させ，さらにSIRT1活性化は，エピジェネティクス制御に関与するとされ，運動効果を記憶(Metabolic Memory)させることで，習慣的な運動の効果が筋内に蓄積・記憶され，筋萎縮を抑制する可能性がある．そこで，習慣的な運動により，運動由来IL-15がSIRT1を活性化させ，筋内のMetabolic Memoryを構築することで，がん悪液質に伴う筋量減少を抑制する機序を解明する研究を計画した．
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】本年度の研究においては，マイオカインの一つであるInterleukin-15（IL-15）に着目し， 持久運動において，IL-15が主要な筋タンパク質分解系であるオートファジーおよびユビキチン-プロテアソーム系を介して骨格筋量の制御に与える効果を検討した．
【対象と方法】8週齢の雄性IL-15遺伝子欠損（IL-15KO）および過剰発現（IL-15TG）マウスを用い，通常飼育群（IL-15KO，TG群）とトレッドミル運動（IL-15KO+Ex，TG+Ex）群を比較した． C57BL/6Jマウス（WT）およびEx群を対照群とした．最終介入24時間後に腓腹筋を摘出して重量を計測した．オートファジー関連因子の解析は，免疫組織染色（LC3B，LAMP1）画像の解析を実施し，筋タンパク質分解関連タンパク質の発現量を解析した（p62，ユビキチン化タンパク質）．
【結果】IL-15KO+Ex群ではWTおよびKO群に比べて筋量減少が認められた．IL-15KO+Ex群でWT群に比較して，オートファゴソーム形成の低下が確認され，さらにIL-15KO+Ex群ではIL-15KO群に比較してユビキチン化タンパク質の発現が有意に低下した．同時にこの群では，リン酸化p62発現量が低下していた．IL-15TG+Ex群は，TG群に比較して運動効果は示さなかったが，運動による筋量減少およびリン酸化p62の減少は示さなかった．
【結論】IL-15は，持久運動においてオートファジーとユビキチン-プロテアソーム系の活性化を選択的に制御することで骨格筋量の維持に寄与している可能性がある．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝子改変動物の交配が順調でないため、必要な動物数が確保できずに進捗が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究協力者と相談しながら進めていく。
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Report
(3 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Effects of interleukin-15 on autophagy regulation in the skeletal muscle of mice2024
Author(s)
Tanaka M, Sugimoto K, Akasaka H, Yoshida S, Takahashi T, Fujimoto T, Xie K, Yasunobe Y, Yamamoto K, Hirabayashi T, Nakanishi R, Fujino H, Rakugi H.
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Journal Title
Am J Physiol Endocrinol Metab
Volume: 326
Issue: 3
Pages: E326-E340
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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