| Project/Area Number |
23K24792
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| Project/Area Number (Other) |
22H03535 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
SAKAUE Hiroshi 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (60372645)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和泉 優奈 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (20980163)
野村 和弘 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 講師 (70450236)
黒田 雅士 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (00803579)
堤 理恵 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 講師 (80510172)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
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| Keywords | サルコペニア / タイチン / 糖尿病 / 高齢者 / メタボローム解析 / BCAA / マイオスタチン / オートファジー / sarcopenia / カルパイン / バイオマーカー |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らは、敗血症患者の発症初期段階において、蛋白質分解酵素であるカルパインの活性化とそれに伴うタイチン分解および尿中への放出が生じていること、さらには尿中タイチン濃度上昇が骨格筋萎縮の早期バイオマーカーになることを見出した。急性期疾患のみならず生活習慣病によるサルコペニア予防に対する革新的な技術開発を目的に、異化亢進に応答した代謝制御メカニズムを明らかにするとともに、異化亢進の代謝産物としてのアミノ酸が多臓器不全抑制に有効であるのかも検証することによって、生命維持機構において異化亢進に対する新しい見解を与え、その臨床応用への可能性を検討する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The research team investigated the metabolic regulatory mechanisms underlying skeletal muscle atrophy to develop preventive strategies for sarcopenia associated with lifestyle-related diseases. Using sepsis and diabetes models, they identified urinary titin as an early biomarker of muscle atrophy. Antisense nucleic acid agents targeting myostatin effectively prevented atrophy induced by diabetes and steroid treatment. The study also elucidated alterations in amino acid metabolism during stress conditions, highlighting the involvement of the mTOR and PDK4 pathways and their association with suppressed ATP production and hypoxic responses. Furthermore, administration of leucine and threonine was found to enhance muscle strength, immune function, and lipid metabolism. These findings offer promising avenues for new therapeutic approaches and clinical applications.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、異化亢進における骨格筋の代謝制御機構とその意義を明らかとし、サルコペニアの早期診断と新たな栄養学的介入方法を獲得した。これまで病態の増悪や予後不良に関係していると考えられ、「負」の存在であった骨格筋分解（筋萎縮）を、生存シグナルを誘導する代謝産物を産生する観点から問い直し、その意義や応用展開を提案した。高齢者や慢性疾患患者においても重要であることから、骨格筋萎縮を生じるあらゆる病態において応用や展開が可能で、骨格筋の機能は筋肉量が減少する前より低下するため、その機能を評価して適切な対応を行うことで量的減少を予防し、これによって転倒や骨折の防止、健康寿命の延長にも有効であると考える。
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