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Application of food function to novel sarcopenia prevention method based on fibrinolytic system

Research Project

Project/Area Number 23K28006
Project/Area Number (Other) 23H03316 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

関 泰一郎  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (20187834)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 細野 崇  日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (80445741)
増澤・尾崎 依  日本大学, 生物資源科学部, 助教 (70614717)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
KeywordsPAI-1 / fibrinolysis / sarcopenia / サルコペニア / 線溶系因子
Outline of Research at the Start

骨格筋量と骨格筋機能は年齢とともに減少し、60歳を過ぎるとその減少は加速する。このような加齢による筋力の低下はサルコペニアと呼称され、その予防は、健やかで活き活きした社会を実現するための最重要課題である。サルコペニアは、骨格筋タンパク質の合成・分解の不均衡と筋再生機能の低下によるが、その詳細は不明である。本研究では、これまでに解明されていない線溶系を中心とした新しいサルコペニア発症メカニズムの解明、機能性食品成分によるサルコペニアの予防について追究する。本研究は、世界の健康長寿先進国としての日本の役割が期待される国際的な視点からも独創性・発展性の高い研究課題の一つである。

Outline of Annual Research Achievements

1. 筋萎縮抑制物質、PAI-1産生抑制物質の探索  骨格筋の脂質クオリティーに影響を与える魚油(Fish Oil)やクリルオイル(Krill Oil)が骨格筋や筋線溶系に及ぼす影響を明らかにしようとした。ラード(Lard)を脂肪源とした高脂肪食(D12451, リサーチダイエット社製)を対照として、D12451の脂質をトリグリセリド体のドコサヘキサエン酸(DHA)、エイコサペンタエン酸(EPA)を豊富に含むFish Oilに置換したFD食、リン脂質体のDHA, EPAを豊富に含むKrill Oilに置換したKD食をC57BL/6Jマウスに給餌し、各種骨格筋遺伝子発現に与える影響を検討した。これら3種の飼料を給餌したマウスの骨格筋重量やPAI-1発現に差はなかったが、FD食は腓腹筋におけるAtrogin-1、Murf-1発現を有意に減少させ、腓腹筋重量を若干増加させる傾向を示した。
2. 筋委縮モデルの構築と生化学的特徴の解析 デキサメサゾン誘発筋委縮モデル、後肢懸垂、坐骨神経切除による廃用性筋委縮モデルにおける筋萎縮と筋線溶系の特徴について基礎的な検討を実施した。各モデルで萎縮する骨格筋の種類に加え、各骨格筋におけるタンパク質合成をSUnSET 法により、タンパク質分解は3-メチルヒスチジン量を指標に測定した。さらに筋萎縮関連遺伝子、線溶系因子の発現についてreal time PCR、Zymographyにより測定し、各モデルの筋萎縮の生化学的な特徴と線溶系の変動について明らかにした。
3. 培養骨格筋細胞における筋萎縮関連因子と線溶系の解析 C2C12筋芽細胞株を用いて、筋タンパク質合成シグナル、ユビキチンリガーゼ系、FOXO発現 、オートファゴソームの発現をqPCR, western blotting によりPAI-1発現と対比して解析し、PAI-1のサルコペニア誘発機構における役割を明らかにするための実験系を構築した。また、線溶系因子が筋分化にともなって変動することを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画された内容については、順調に実施できている。特にデキサメサゾンを用いたサルコペニアモデル、後肢懸垂、坐骨神経切除による廃用性筋委縮モデルにおける筋タンパク質合成と分解の特徴については、これらのモデルの特徴を直接対比して明らかにし、従来にない基礎的な知見を提供することができた。

Strategy for Future Research Activity

サルコペニア抑制作用を有する物質の探索、培養骨格筋細胞を用いたPAI-1の機能解析、PAI-1依存的な発現制御を受ける遺伝子の機能解析、サルコペニア肥満モデルにおける解析など、当初計画された内容について、2024年度も大学院生を主体とした研究協力者と一体となり研究計画を強力に推進していく予定である。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Structure/characteristics of thrombin activatable fibrinolysis inhibitor (TAFI) and its assay method2023

    • Author(s)
      SEKI Taiichiro、HOSONO Takashi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Thrombosis and Hemostasis

      Volume: 34 Issue: 3 Pages: 310-316

    • DOI

      10.2491/jjsth.34.310

    • ISSN
      0915-7441, 1880-8808
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] PREVENTION OF LIFESTYLE DISEASES BY GARLIC-DERIVED SULFUR COMPOUNDS: THE FUNCTIONALITY OF ALLYL SULFIDE IN THE PREVENTION OF OBESITY AND ITS COMPLICATIONS2024

    • Author(s)
      Taiichiro Seki;Takashi Hosono;Yori Ozaki-Masuzawa
    • Organizer
      International Garlic Symposium 2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 食塩の過剰摂取による腸管炎症が耐糖能、動脈硬化に及ぼす影響2024

    • Author(s)
      毛利瑠那;増澤(尾﨑)依;細野 崇;関 泰一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2024年度大会(東京)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 油脂によるミトコンドリア呼吸鎖複合体酵素活性の増強と抗肥満作用に関する研究2024

    • Author(s)
      吉田実由, 森田 華, 増澤(尾﨑)依, 細野 崇, 関 泰一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2024年度大会(東京)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 廃用性筋萎縮モデルマウスにおける線維化関連因子の発現の特徴について2024

    • Author(s)
      阿部瑞樹, 松本 乃乃花, 天部雅貴, 森田暁大, 増澤(尾﨑)依, 細野 崇, 関 泰一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2024年度大会(東京)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 各種筋萎縮モデルマウスにおける骨格筋の萎縮と筋萎縮関連因子の発現の特徴について2024

    • Author(s)
      松本 乃乃花, 阿部瑞樹, 天部雅貴, 森田暁大, 増澤(尾﨑)依, 細野 崇, 関 泰一郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2024年度大会(東京)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] 健康栄養学 : 健康科学としての栄養生理化学 = Nutrition&health2024

    • Author(s)
      関, 泰一郎
    • Total Pages
      288
    • Publisher
      共立出版 2024年2月 (ISBN: 9784320061989)
    • ISBN
      9784320061989
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] 新編 食品の保健機能と生理学2024

    • Author(s)
      関泰一郎
    • Total Pages
      210
    • Publisher
      アイ・ケイコーポレーション
    • ISBN
      9784874923887
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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