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2016 Fiscal Year Research-status Report

加齢に伴う骨格筋機能低下予防における酢酸の作用及びその機序に関する研究

Research Project

Project/Area Number 15K07437
Research InstitutionOkayama Prefectural University

Principal Investigator

山下 広美  岡山県立大学, 保健福祉学部, 教授 (70254563)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords骨格筋 / 高齢動物 / 酢酸 / 遅筋線維
Outline of Annual Research Achievements

高齢動物における酢酸摂取が骨格筋萎縮に対してどのような作用を示すか検討する目的で、筋委縮関連遺伝子の解析および組織化学的な解析を行った。加齢によりIGF-1が減少すると、それらの活性が低下し、FoxOの脱リン酸化、次いでAtrogin-1などの筋委縮関連遺伝子の活性化が引き起こされると考えられる。そこで酢酸投与した動物の骨格筋抽出液を用いてリン酸化FoxO、Akt、およびmTORをウェスタンブロット法により解析した。またAtrogin-1およびMuRF1などの発現レベルをRT-PCR法により解析した。その結果、筋萎縮と老化に関連する遺伝子であるfbxo32 (Atrogin-1)、trim63 (MuRF1)およびtgfb1 (TGF-β)の遺伝子発現レベルはAce群で低下していた。加齢に伴い筋線維横断面積が拡大することの原因の一つとして、脂肪蓄積が考えられ、筋線維内における脂肪滴の蓄積は、肥満や2型糖尿病、老化骨格筋等において認められる。オイルレッド染色とHE染色を行い骨格筋の脂肪滴蓄積および筋線維化について解析した。ヒラメ筋では、Water群で筋線維内に多数の脂肪滴および筋線維化および壊死がみられた。腓腹筋はAce群と比較しWater群で筋線維内に少数の脂肪滴がみられたが、顕著な筋線維化は認められなかった。以上の結果から、中高齢のラットに継続的に酢酸を摂取させることにより、加齢に伴う脂肪蓄積や筋繊維化などが抑制されることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究では、高齢動物骨格筋における酢酸の作用に焦点を絞り、酢酸が筋線維組成およびミトコンドリア生合成においてどのように作用するか、また骨格筋萎縮を予防できるかについて検討を行うと共に、骨格筋における酢酸の作用機序を明らかに擦ることを目的としており、以下の項目(1)高齢動物における酢酸摂取による代謝動態の解析、(2)酢酸摂取が高齢動物の運動耐久力に及ぼす影響、(3)酢酸摂取による高齢動物骨格筋の筋線維組成に及ぼす影響、(4)筋委縮関連遺伝子の発現動態の解析、(5)骨格筋ミトコンドリア生合成およびミトコンドリア機能に関する検討および(6)培養細胞を用いた酢酸の作用機序の解明、について計画している。平成27年度にはこのうち(1)~(3)、また平成28年度には(4)について検討を行ったことから、研究課題についておおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、(1)骨格筋ミトコンドリア生合成およびミトコンドリア機能に関する検討および(6)培養細胞を用いた酢酸の作用機序の解明、について検討を進める。この遂行のために、実験動物および培養細胞を用いて遺伝子レベルおよびタンパク質レベルで解析を進める。そのために必要な各種mRNA解析のためのプローブ、ミトコンドリア関連タンパク質の抗体等の試薬を購入して進める。

Causes of Carryover

試薬等のコストダウンのため僅かな残額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の試薬購入に充てる。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Molecular Cloning of Rat acss3 and Characterization of Mammalian Propionyl-CoA Synthetase in the Liver Mitochondrial Matrix2017

    • Author(s)
      Yoshimura Y, Araki A, Maruta H, Takahashi Y and Yamashita H
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 161 Pages: 279-289

    • DOI

      10.1093/jb/mvw067

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of exercise training with intake of acetic acid on lipid metabolism and endurance performance2017

    • Author(s)
      Araki A, Yoshimura Y, Yamaguchi Y, Maruta H, Kimoto M, Takahashi Y and Yamashita H
    • Journal Title

      岡山県立大学保健福祉学部紀要

      Volume: 23 Pages: 21-32

    • DOI

      10.15009/00001966

    • Open Access
  • [Journal Article] Changes in the 5’-AMP concentration of skeletal muscles on acetic acid treatment under fed or starved conditions in rats2016

    • Author(s)
      Araki A, Yoshimura Y, Maruta H, Kimoto M, Takahashi Y and Yamashita H
    • Journal Title

      Annals of Obesity & Disorders

      Volume: 1 Pages: 1-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Activation of AMP-activated Protein Kinase and Stimulation of Energy Metabolism by Acetic Acid in L6 Myotube Cells2016

    • Author(s)
      Hitomi Maruta, Yukihiro Yoshimura, Aya Araki, Masumi Kimoto, Yoshitaka Takahashi, Hiromi Yamashita
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 11 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0158055

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 酢酸摂取が腸内細菌叢組成に与える影響に関する研究2016

    • Author(s)
      岩田三有紀、丸田ひとみ、吉村征浩、田中晃一、入江康至、山下広美
    • Organizer
      第49回日本栄養・食糧学会 中国・四国支部大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島市)
    • Year and Date
      2016-11-12 – 2016-11-12
  • [Presentation] Activation of AMP-activated Protein Kinase and Stimulation of Energy Metabolism by Acetic Acid in L6 Myotube Cells2016

    • Author(s)
      Hitomi Maruta, Yukihiro Yoshimura, Aya Araki, Masumi Kimoto, Yoshitaka Takahashi, Hiromi Yamashita
    • Organizer
      The 10th Joint Conference on Nutrition between Nanchang, Okayama Prefectural, Sichuan and Woosong Universities
    • Place of Presentation
      Woosong University(Korea)
    • Year and Date
      2016-10-08 – 2016-10-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Seasonal variations and regional differences in major components of oyster from Seto Inland Sea2016

    • Author(s)
      Chiaki Isono, Sari Masaoka, Chihiro Kondo, Ryota Hishimo, Hitomi Maruta, Yukihiro Yoshimura, Yasutaka Hanada, Yoshikuni Ito, Hisanori Hirasawa, Hiromi Yamashita
    • Organizer
      The 10th Joint Conference on Nutrition between Nanchang, Okayama Prefectural, Sichuan and Woosong Universities
    • Place of Presentation
      Woosong University(Korea)
    • Year and Date
      2016-10-08 – 2016-10-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Acetic Acid on Composition of Gut Microbiota in Rat2016

    • Author(s)
      Miyuki Iwata, Hitomi Maruta, Yukihiro Yoshimura, Koichi Tanaka, Yasuyuki Irie, Yoshitaka Takahashi, Hiromi Yamashita
    • Organizer
      The 10th Joint Conference on Nutrition between Nanchang, Okayama Prefectural, Sichuan and Woosong Universities
    • Place of Presentation
      Woosong University(Korea)
    • Year and Date
      2016-10-08 – 2016-10-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 瀬戸内海の3つの地域で養殖されたマガキ含有成分の季節変動および養殖地域による違い瀬戸内海の3つの地域で養殖されたマガキ含有成分の季節変動および養殖地域による違い2016

    • Author(s)
      礒野千晶、近藤千尋、柾岡、吉村征浩、花田、伊東佳邦、平澤、山下広美
    • Organizer
      (一社)日本家政学会第68回大会
    • Place of Presentation
      金城学院大学(名古屋市)
    • Year and Date
      2016-05-29 – 2016-05-29
  • [Presentation] 骨格筋に及ぼす酢酸の継続的な摂取の影響についての検討2016

    • Author(s)
      丸田ひとみ、阿部怜奈、荒岡千尋、吉村征浩、木本眞順美、高橋吉孝、山下広美
    • Organizer
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      武庫川女子大学(西宮市)
    • Year and Date
      2016-05-14 – 2016-05-14
  • [Presentation] 酢酸の代謝とメタボリックシンドローム予防効果2016

    • Author(s)
      山下広美
    • Organizer
      栄養改善学会四国支部会
    • Place of Presentation
      四国大学(徳島市)
    • Year and Date
      2016-04-23 – 2016-04-23
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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