2019 Fiscal Year Annual Research Report
メタボライト-シグナル連関による骨格筋恒常性維持機構の解明とその食品分野への応用
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19H02908
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山内 祥生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00444878)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 栄太 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (00803157)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / メタボライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
加齢性筋萎縮症（サルコペニア）は、高齢者の寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、その予防は健康寿命延伸の最重要課題の一つである。また、骨格筋は、運動機能だけでなく、代謝の中心的な臓器としても重要な役割を担っている。したがって、筋量維持は、サルコペニア予防だけでなく、糖尿病をはじめとするメタボリックシンドロームの予防という面でも重要であり、ヒト骨格筋の恒常性維持機構の理解と、それに基づいた薬に頼らない筋萎縮予防の重要性が増している。臨床的知見や遺伝学的解析よりメバロン酸経路が骨格筋恒常性維持に重要な役割を果たしていることが明らかになっているが、その分子機構は十分に理解されていない。本研究は、骨格筋が産生するメバロン酸経路メタボライトによるシグナル制御と骨格筋恒常性について解析を行い、サルコペニアをはじめとする筋萎縮の予防やそれを可能にする食品成分の探索を行うことを目的としている。
本年度は、メバロン酸経路の律速酵素であるHMG-CoA還元酵素の特異的阻害剤であるスタチン及びスタチン+メバロン酸処理を行なったヒトiPS細胞由来骨格筋細胞のRNAシークエンス解析を行い、その発現変動遺伝子をコントロール群と比較検討した。その結果、ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞においてメバロン酸経路依存的に発現が制御される複数の遺伝子及びパスウェイが存在することが示された。さらに、RNAシークエンス解析によって同定された遺伝子につき、定量PCRによる検討を行い、メバロン酸経路依存的に発現制御を受ける遺伝子を複数同定した。現在、これらの遺伝子の発現制御機構ならびに骨格筋における機能について解析を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ヒトiPS細胞より分化誘導した骨格筋細胞を用いて、メバロン酸経路依存的に発現制御される遺伝子やパスウェイをRNAシークエンスによって同定し、来年度以降、本研究を発展的に展開していく上で重要な基礎データを得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度実施したRNAシークエンス解析によって同定されたメバロン酸経路依存的に発現が制御される遺伝子に着目し、解析を進める。具体的には、これら遺伝子の発現制御機構や発現に重要な役割を果たすメバロン酸経路メタボライトを同定する。また、これらの遺伝子の骨格筋における機能を解析するため、siRNAを用いたノックダウン実験やCRISPR-Cas9システムを用いたノックアウト実験を行い、骨格筋におけるメバロン酸経路の生理的な重要性について明らかにしていく。
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