Clarification of the molecular mechanism which by heme deficiency-induced impaired glucose metabolism

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K06949
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: Nakajima Osamu 山形大学, 医学部, 教授 (80312841)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 5-アミノレブリン酸 / ヘム / 老化 / 糖代謝異常 / ミトコンドリア / インスリン / グリコーゲン / サルコペニア

Outline of Final Research Achievements

5-Aminolevulinic acid (ALA) is one of essential biomolecules for cellular energy production in mitochondria, and is biosynthesized by ALA synthase. The activity of the enzyme decreases as aging, and our studies by mouse models suggested that the decreased activity for producing ALA with aging is relevant to sarcopenia and diabetes caused by aging and supplementation of ALA can recover those aging-related abnormalities. Further studies showed that the diabetes caused by aging can be attributed to dysregulation of storage of glucose in muscle and the liver and of insulin secretion from the pancreas. These studies imply supplemental ALA can extend healthy life expectancy.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超高齢社会を迎えている本邦において、健康寿命を延ばして、生活の質(QOL)を向上させ、社会として医療費を軽減することは、最重要な課題の一つである。特に、サルコペニア（加齢性筋力低下）や加齢性糖尿病の発症は、多くの高齢者のQOLを低下させる病態として知られている。本研究では、5-アミノレブリン酸(ALA)の加齢に伴う合成能の低下がサルコペニアや糖尿病の発症に関わり、ALAをサプリメントとして摂取することで、その発症を治療または防ぐ可能性を示すとともに、その作用のメカニズムを明らかにしている。本研究の成果により、今後、ALAのサプリメントとしての利用が広がることで、健康寿命の延伸を期待できる。