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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Dysfunction in relationships between muscle and bone in obesity

Research Project

Project/Area Number 16K08534
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

河尾 直之  近畿大学, 医学部, 講師 (70388510)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梶 博史  近畿大学, 医学部, 教授 (90346255)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords脂肪 / 筋骨連関 / アディポカイン / メカニカルストレス
Outline of Annual Research Achievements

超高齢化社会を迎えた本邦において、骨粗鬆症や筋量と筋機能の両方が低下するサルコペニアへの対応が臨床的に喫緊の問題となっている。近年、骨粗鬆症とサルコペニアの病態が、筋内・骨髄内を含む脂肪組織の増加によって悪化することが示唆されており、その機序の解明が強く望まれている。また、筋と骨の相互作用機構が注目されてきたが、その生理的・病態生理的役割は未だ不明である。今回の研究では、脂肪組織が筋組織と骨代謝におよぼす影響とその機序について、メカニカルストレスによって誘導される筋と骨のネットワーク機構の視点から明らかにすることを目的とする。これまでに、後肢のメカニカルストレス免除によって減少した筋量と骨量の再荷重による回復に及ぼす肥満の影響について検討し、肥満は再負荷による下腿筋量、腓腹筋重量、筋力、脛骨海綿骨密度の回復を促進することを見出している。今年度は、腓腹筋、ヒラメ筋、皮下脂肪、内臓脂肪において、肥満による筋量と骨量の回復に寄与する体液性因子について検討した。内臓脂肪および皮下脂肪におけるアディポカイン発現解析において、再荷重後の肥満マウスでは対照群と比較してレプチン、MCP-1の発現量に有意な増加が見られた。実験に用いたマウス検体での単相関分析の結果、骨密度回復率とレプチン発現量との間でのみ有意な正相関を示した。さらに、再荷重後の肥満マウスでは、血中レプチン濃度の有意な増加がみられ、血中レプチン濃度は、脛骨海綿骨密度、全身筋量、握力の回復率と有意な正相関を示した。一方、ヒラメ筋および腓腹筋での筋と骨のネットワークに関連する因子の発現レベルと骨密度との間には有意な相関はなかった。以上より、肥満は非荷重によって減少した骨量、筋力、筋量の再荷重による回復を促進させることが示唆された。さらに、アディポカインとしてのレプチンが肥満による筋と骨の回復促進に寄与するものと考えられた。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Plasminogen activator inhibitor-1 deficiency suppresses osteoblastic differentiation of mesenchymal stem cells in mice.2019

    • Author(s)
      Takafuji Y, Tatsumi K, Ishida M, Kawao N, Okada K, Matsuo O, Kaji H.
    • Journal Title

      J Cell Physiol.

      Volume: 234 Pages: 9687-9697

    • DOI

      10.1002/jcp.27655.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Serpina3n, Dominantly Expressed in Female Osteoblasts, Suppresses the Phenotypes of Differentiated Osteoblasts in Mice.2018

    • Author(s)
      Ishida M, Kawao N, Okada K, Tatsumi K, Sakai K, Nishio K, Kaji H.
    • Journal Title

      Endocrinology.

      Volume: 159 Pages: 3775-3790

    • DOI

      10.1210/en.2018-00639.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plasminogen activator inhibitor-1 is involved in interleukin-1β-induced matrix metalloproteinase expression in murine chondrocytes.2018

    • Author(s)
      Moritake A, Kawao N, Okada K, Ishida M, Tatsumi K, Matsuo O, Akagi M, Kaji H.
    • Journal Title

      Mod Rheumatol.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1080/14397595.2018.1525018.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of plasminogen in the alterations in bone marrow hematopoietic stem cells during bone repair.2018

    • Author(s)
      Okada K, Kawao N, Tatsumi K, Ishida M, Takafuji Y, Kurashimo S, Okumoto K, Kojima K, Matsuo O, Kaji H.
    • Journal Title

      Bone Rep.

      Volume: 8 Pages: 195-203

    • DOI

      10.1016/j.bonr.2018.04.005.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of Macrophages and Plasminogen Activator Inhibitor-1 in Delayed Bone Repair in Diabetic Female Mice.2018

    • Author(s)
      Shimoide T, Kawao N, Tamura Y, Okada K, Horiuchi Y, Okumoto K, Kurashimo S, Ishida M, Tatsumi K, Matsuo O, Kaji H.
    • Journal Title

      Endocrinology.

      Volume: 159 Pages: 1875-1885

    • DOI

      10.1210/en.2018-00085.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of Irisin in the Linkage from Muscle to Bone During Mechanical Unloading in Mice.2018

    • Author(s)
      Kawao N, Moritake A, Tatsumi K, Kaji H.
    • Journal Title

      Calcif Tissue Int.

      Volume: 103 Pages: 24-34

    • DOI

      10.1007/s00223-018-0387-3.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of hypergravity on gene levels in anti-gravity muscle and bone through the vestibular system in mice.2018

    • Author(s)
      Kawao N, Morita H, Nishida K, Obata K, Tatsumi K, Kaji H.
    • Journal Title

      J Physiol Sci.

      Volume: 68 Pages: 609-616

    • DOI

      10.1007/s12576-017-0566-4.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Roles of macrophages and PAI-1 in diabetic delayed bone repair in female mice.2019

    • Author(s)
      Kawao N,Shimoide T,Tamura Y,Okada K, Okumoto K, Kurashimo S,Horiuchi Y, Tatsumi K, Matsuo O,Kaji H.
    • Organizer
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] メカニカルストレスが筋・骨連関に及ぼす影響におけるアイリシンの役割.2018

    • Author(s)
      河尾直之、森竹章公、辰巳公平、石田昌義、高藤義正、梶 博史.
    • Organizer
      第36回日本骨代謝学会学術集会
  • [Presentation] 変形性膝関節症病態の軟骨下骨減少におけるPAI-1の役割2018

    • Author(s)
      河尾直之、森竹章公、岡田清孝、奥本勝美、辰巳公平、松尾 理、赤木將男、梶 博史.
    • Organizer
      第40回日本血栓止血学会学術集会
  • [Remarks] 近畿大学 医学部 再生機能医学講座

    • URL

      https://www.med.kindai.ac.jp/physio2/index.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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