Effects of herbal medicines on the muscle atrophy of sarcopenic mice.

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K15383
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 矢可部 満隆 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10747265)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 後肢懸垂モデルマウス / 補中益気湯 / 筋萎縮関連因子 / AMPK

Outline of Annual Research Achievements

廃用性のモデルとして後肢懸垂モデルマウスを用い、補中益気湯(TJ-41)の効果を検討した。マウスを①対照群、②後肢懸垂群、③低用量群(後肢懸垂＋TJ-410.3g/kg体重/日を強制経口投与)④高用量群(後肢懸垂＋TJ-411.0g/kg体重/日投与)の4群に分けた。後肢懸垂24時間後に腓腹筋における筋萎縮関連因子(MuRF1,atrogin-1)の発現を検討し、後肢懸垂の14日後に筋重量を測定した。後肢懸垂モデルマウスの骨格筋では24時間で筋萎縮関連因子の発現がピークに達し、筋重量は経時的に減少した。高用量群では、ヒラメ筋と腓腹筋のいずれにおいても、atrogin-1の発現が有意に抑制された。MuRF1の発現については有意でないものの、抑制傾向を示した。高用量群では、腓腹筋において筋重量低下が抑制された。マウスの体重変化は4群間で有意差を認めなかった。Invitroでマウス筋芽細胞であるC2C12を分化させ、血清除去下で培養すると筋萎縮関連因子が上昇するが、これは廃用性萎縮に類似した変化と考えられる。TJ-41のDMSO抽出物を添加したところ、濃度依存性かつ有意に、atrogin-1の発現を低下させた。Western blottingで、TJ-41はAkt,p70などの蛋白合成系を活性化させなかったが、AMPKを活性化させた。以上より、TJ-41にはatrogin-1抑制を介した廃用性筋萎縮を予防し、ミトコンドリア機能を改善させる可能性が示唆された。研究の成果は日本老年医学会学術集会で口頭発表を行ったほか、英語論文として投稿し査読中である。