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Development of a method to inhibit muscle atrophy by targeting direct sarcoplasmic reticulum Ca2+ reuptake mechanism activation by drugs.

Research Project

Project/Area Number 23K08684
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

谷端 淳  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (00508426)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 南沢 享  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (40257332)
暮地本 宙己  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60632841)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords筋萎縮抑制 / SERCA / CDN1163 / 細胞内Ca2;濃度 / 筋小胞体
Outline of Research at the Start

筋萎縮を防ぎ、活動量を維持することは、超高齢社会をむかえた本邦では健康寿命延長のために重要な課題である。我々は、萎縮骨格筋では筋小胞体にCa2+を取り込む筋小胞体Ca2+ ATPアーゼ (SERCA) の機能が低下し、細胞内Ca2+濃度が上昇することを明らかにした。しかし、SERCA活性化による細胞内Ca2+濃度の適正化が筋萎縮を抑制できるかは不明である。本研究では「筋小胞体Ca2+再取り込み機能維持による細胞内Ca2+濃度の適正化が筋の恒常性に寄与する」という仮説をたて、薬剤を用いた直接的なSERCA活性化が細胞内Ca2+濃度を適正化し筋萎縮を抑制できるかを評価する。

Outline of Annual Research Achievements

萎縮骨格筋では筋小胞体にCa2+を取り込む筋小胞体Ca2+ATPアーゼ(SERCA) の機能が低下し、細胞内Ca2+濃度が上昇することが知られている。しかし、SERCA活性化による細胞内Ca2+濃度の適正化が筋萎縮を抑制できるか否かは不明である。そこで「筋小胞体Ca2+再取り込み機能維持による細胞内Ca2+濃度の適正化が筋の恒常性に寄与する」という仮説のもと、薬剤 (CDN1163)を用いた直接的なSERCA活性化が細胞内Ca2+濃度を適正化し筋萎縮を抑制できるかを検討した。
坐骨神経切除による筋萎縮誘導14日後の筋重量を測定したところ、対照群(DMSO投与)とCDN1163投与群では筋重量に差は認められず、CDN1163投与による筋萎縮抑制効果は認められなかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予測していたよりもSERCA活性化剤の効果が認められなかったことが原因である。また実際に筋萎縮を誘導した際に細胞内Ca2+が上昇し、その上昇をCDN1163が抑制できるのかを確認することに時間を要していることも原因である。

Strategy for Future Research Activity

今後は投与濃度の検討や細胞レベルでの検討、さらには筋萎縮誘導初期の骨格筋に及ぼす影響など詳細に検討を進める予定である。
また、実際にCDN1163投与が筋萎縮誘導による細胞内Ca2+濃度上昇を抑制できるかを細胞レベルで検討する必要がある。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Urinary titin is not an early biomarker of skeletal muscle atrophy induced by muscle denervation in mice2023

    • Author(s)
      Tanihata Jun、Minamisawa Susumu
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Issue: 8 Pages: e0289185-e0289185

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0289185

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Full-length human dystrophin on human artificial chromosome compensates for mouse dystrophin deficiency in a Duchenne muscular dystrophy mouse model2023

    • Author(s)
      Hiramuki Yosuke、Abe Satoshi、Uno Narumi、Kazuki Kanako、Takata Shuta、Miyamoto Hitomaru、Takayama Haruka、Morimoto Kayoko、Takehara Shoko、Osaki Mitsuhiko、Tanihata Jun、Takeda Shin’ichi、Tomizuka Kazuma、Oshimura Mitsuo、Kazuki Yasuhiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 4360-4360

    • DOI

      10.1038/s41598-023-31481-3

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 微小重力は細胞内カルシウム濃度の低下を介して細胞増殖を抑制する2024

    • Author(s)
      市原彩夏,谷端 淳、榎木裕紀,松元一明,南沢 享
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Sfpq-KO-マウスをモデルとした骨格筋エネルギー代謝-筋量制御連関及び、SFPQによる長鎖遺伝子発現制御機構の解明2024

    • Author(s)
      細川元靖、飯田 慶、谷端 淳、武田伸一、萩原正敏、武内章英
    • Organizer
      第8回若手による骨格筋細胞研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 模擬微小重力曝露による筋細胞内Ca2+濃度低下が筋芽細胞増殖に及ぼす影響2024

    • Author(s)
      市原彩夏,谷端 淳、榎木裕紀,松元一明,南沢 享
    • Organizer
      第8回若手による骨格筋細胞研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Relationship between microgravity and myoblast proliferation2023

    • Author(s)
      Ichihara A, Tanihata J, Enoki Y, Matsumoto K, Minamisawa S
    • Organizer
      The 10th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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