| Project/Area Number |
23K18427
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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 | National Center for Geriatrics and Gerontology |
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Principal Investigator |
伊藤 尚基 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 ジェロサイエンス研究センター, プロジェクトリーダー (50746534)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (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 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
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| Keywords | 中枢-骨格筋連関 / 外側視床下部 / Slc12a8 / NMN / NAD+ / 骨格筋 / サルコペニア / 神経細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、加齢に伴って適切な筋量・筋力を維持できなくなるサルコペニアが社会的問題となっている。本研究課題では申請者が見出した”中枢（脳）の異常がサルコペニア発症の一端を担い、中枢の機能回復がサルコペニア改善の鍵となる”という知見のもと、中枢-骨格筋連関を担う神経細胞の同定を目指す。具体的にはSlc12a8陽性細胞特異的にZsGreenを発現させるマウスおよびFACS解析を用いることで、中枢-骨格筋連関を担う候補細胞のRNAseq解析を実施する。得られた候補遺伝子のknockdown、および骨格筋における機能解析を実施し、中枢-骨格筋連関を担う神経細胞の機能解析を実施する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋は、個体の体重や活動量の変化に応じ、生涯を通じてその筋量・筋力を変化させる。これは運動といった物理的な刺激に応じて細胞内シグナルが活性化され、筋肥大・筋萎縮を介して適切な筋量・筋力を維持するためである。しかし近年、加齢に伴って適切な骨格筋量・筋力を維持できなくなるサルコペニアが社会的問題となっている。疾患に対する治療法を開発するためには、その疾患の原因となっている分子病態を明らかにし、その分子病態に則した分子標的・創薬技術基盤を構築する必要がある。特に加齢性疾患は単一遺伝子、単一組織で起こる疾患とは異なり、本質的な理解のためには全身性あるいは個体レベルで起きている老化現象として捉える必要がある。
本研究では”骨格筋の中で起きていることだけが、サルコペニアの原因なのだろうか？”という基本的でありつつも、これまで取り組まれてこなかった学術的「問い」に挑む。特に申請者が見出した”中枢（脳）の異常がサルコペニア発症の一端を担い、中枢の機能回復がサルコペニア改善の鍵となる”という最新の知見のもと、中枢（特に外側視床下部）-骨格筋連関を担う神経細胞の同定を目指す。具体的には、外側視床下部におけるNMNトランスポーターSlc12a8に着目し、Slc12a8陽性細胞特異的にZsGreenを発現させるマウスおよびFACS解析を用いることで、中枢-骨格筋連関を担う候補細胞の解析を行う。既存マーカーを用いたSlc12a8陽性細胞特異的に発現する分子群の解析を実施し、外側視床下部におけるZsGreen陽性細胞を指標としたSlc12a8陽性細胞特異的なRNAseq解析へと繋げる。最終的には得られた候補遺伝子の機能解析や外側視床下部におけるknockdown、および骨格筋における機能解析を実施し、中枢-骨格筋連関を担う神経細胞の同定と機能解析を実施する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では外側視床下部におけるSlc12a8陽性細胞に着目し、Slc12a8発現細胞のキャラクタライズを元にして、中枢-骨格筋連関を担う神経細胞の同定を目指している。FACS解析によってSlc12a8発現細胞のRNAseqを実施し、分子レベルでのキャラクタライズを実施する予定だった。しかしRNAseq解析を行うにあたり、想定より多くのSlc12a8陽性細胞を取得する必要が生じた。あらためてSlc12a8-CreERT2マウスとRosa26-ZsGreenマウスを掛け合わせ、Slc12a8発現細胞をラベルするマウスを作成し、引き続きFACS解析を実施している。既存マーカーを用いたSlc12a8陽性細胞のキャラクタライズも行なっており、引き続きSlc12a8陽性細胞の解析を実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
中枢-骨格筋連関を担う神経細胞の同定を目指すため、Slc12a8陽性細胞におけるRNAseq解析を実施する。その上で、RNAseq解析により候補細胞特異的に発現している遺伝子を同定し、中枢-骨格筋連関を担う神経細胞の候補マーカーを得る。また、候補マーカーの局在解析を行い、外側視床下部特異的かつ神経細胞特異的に発現している遺伝子を絞り込み、その機能解析を実施する。
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