サルコペニア原因候補のミトコンドリア機能異常と筋タンパク質同化抵抗性の因果関係

• Project/Area Number: 21K17673
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Nagasaki International University
• Principal Investigator: 吉村 亮二 長崎国際大学, 公私立大学の部局等, 講師 (20782569)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: サルコペニア / SAMR1 / SAMP8 / ミトコンドリア機能 / PGC1α / ミトコンドリア / 筋タンパク質同化抵抗性

Outline of Research at the Start

加齢に伴い骨格筋量・筋力が減少する加齢性筋肉減弱症（サルコペニア）は、QOL（生活の質）の低下や医療・介護費の増加の原因であり、社会問題となっている。そこで本研究では、サルコペニアの原因候補であり加齢によって生じるミトコンドリア機能異常とアミノ酸代謝異常（筋タンパク質同化抵抗性）に着目し、その関連を明らかにすることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

我が国は超高齢社会へと突入しており、加齢に伴い骨格筋量・筋力が減少する加齢性筋肉減弱症（サルコペニア）が社会的健康問題として重要視されている。サルコペニアは、日常生活動作を低下させる原因であり、転倒・骨折のリスクを増加させ要介護状態へ移行させる主な原因となっている。そのため、サルコペニアの原因究明、予防・治療法の確立は重要である。そこで本研究では、サルコペニアの原因候補であり、加齢によって生じるミトコンドリア機能異常とアミノ酸代謝異常（筋タンパク質同化抵抗性）に着目し、その関連を明らかにすることを目的とした。
本年度は、正常老化を示す senescence-accelerated mouse resistant 1（SAMR1）と、老化促進モデルマウスであり、サルコペニアモデルと考えられているsenescence-accelerated mouse prone 8（SAMP8）におけるミトコンドリア機能を酸化的リン酸化関連遺伝子のタンパク質発現量により評価した。その結果、SAMR1とSAMP8間で酸的リン酸化関連遺伝子のタンパク質発現量に差は観察されなかった。また、ミトコンドリア生合成のマスターレギュレーターであるperoxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alphaも両マウス間で差は見られなかった。これらの結果から本研究で用いた10週齢のSAMR1、SAMP8においてはミトコンドリアは同程度であることが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度までにサルコペニアモデルマウスであるSAMP8においてもロイシンの筋タンパク質合成促進作用は観察され、また、SAMP8の対象マウスとして一般的に用いられているSAMR1と比較し、SAMP8においてもミトコンドリア機能は低下していない可能性が高い結果が得られている。しかし、サルコペニアの原因候補であるミトコンドリア機能異常とアミノ酸代謝異常（筋タンパク質同化抵抗性）の関連については明確な結果が得られていない。

Strategy for Future Research Activity

今後は、酵素活性による詳細なミトコンドリア機能解析、アミノ酸分析によるアミノ酸吸収・輸送についての検討を行う。また、同週齢のSAMR1でなく、若齢のSAMP8を比較対象とした新たな実験を行い、サルコペニアの原因候補であるミトコンドリア機能異常とアミノ酸代謝異常（筋タンパク質同化抵抗性）の関連について検討する。