| Project/Area Number |
22K19734
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
Manabe Yasuko 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 准教授 (60467412)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田岡 万悟 東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (60271160)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | skeletal muscle / contraction / muscle atrophy / diabetes / 骨格筋 / 糖尿病 / 筋萎縮 |
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| Outline of Research at the Start |
糖尿病性筋萎縮では、筋量よりも「筋力」低下が優先して起こることが特徴であり、他の筋萎縮とは別の機序が存在すると考えられるが、その原因は不明である。これまでの研究で、糖尿病マウスの血液中には何らかの因子が存在し、筋力低下を誘導しているという予備データを得た。そこで本研究では糖尿病性筋萎縮を誘導する血液中の分子を同定する。さらに同定した分子の作用を検証し、糖尿病性筋萎縮で筋力低下が優先的に起こる機序を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Diabetes induces significant muscle atrophy via an unknown mechanism. We found that the myotubes treated with diabetic mice serum weakened muscle contractile force, indicating that some factors in the diabetic serum induce muscle atrophy.
To investigate the biochemical properties of the factors in diabetic serum that induce muscle atrophy, myotubes were administered by the heat-treated diabetic serum and measured the contractile force. As a result, the heat-treated diabetic serum lost the ability to induce muscle atrophy. To determine whether the target molecules in the diabetic serum that induce muscle atrophy are protein, the serum was treated by protease K, a serine protease. Unexpectedly, the diabetes serum treated by the protease further enhanced muscle atrophy compared to untreated diabetes serum. These results suggest that the factors in the diabetes serum that induce muscle atrophy are proteins whose activity is enhanced by serine proteases.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では糖尿病患者では筋萎縮が生じるリスクが上昇するという現象を明らかにするために、糖尿病マウスの血清中の分子が筋萎縮に関与するかを検証した。糖尿病マウスの血清を処理した筋細胞では、ミオシン重鎖Iの有意な低下、および収縮力の有意な減少が観察された。筋細胞モデルで糖尿病性筋萎縮の特徴を再現できたことは、今後の筋萎縮研究の有用なモデルとして意義は大きい。また、萎縮を誘導する分子はセリンプロテアーゼによって萎縮活性が増加するタンパク質性分子であること明らかになった。今後、さらに研究をすすめ、萎縮を誘導する血中の分子を同定することで、糖尿病性筋萎縮の原因解明および治療薬開発に寄与できる。
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