2021 Fiscal Year Annual Research Report
老化の防止に挑む運動の理論的基盤の構築とその応用による運動模倣薬の開発
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19H04050
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
森山 英樹 神戸大学, 保健学研究科, 教授 (10438111)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小澤 淳也 広島国際大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (00435059)
新倉 隆宏 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (40448171)
前島 洋 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60314746)
古和 久朋 神戸大学, 保健学研究科, 教授 (60396728)
秋末 敏宏 神戸大学, 保健学研究科, 教授 (90379363)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 老化 / 運動 / 運動模倣薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、老化の防止を目指すための運動の理論的基盤の構築と、その応用による運動模倣薬の開発を目的とする。運動の理論的基盤の構築ために、運動の分子機序を明らかにした。一昨年度に同定した運動の種類（有酸素運動・レジスタンス運動）別の骨格筋・骨・関節軟骨・脳にとって最も効果的、つまり適度な強度の運動を、マウスに行わせた後、運動の最たる効果器である骨格筋を対象に、遺伝子発現をRNA-seqで、エピジェネティクスをRRBS、タンパク質発現をIBTリン酸化プロテオームで網羅的に解析した。その結果、有酸素運動とレジスタンス運動で共通して、特にIRS-PI3K-Aktシグナルの変化が顕著であり、適度な運動は，インスリンシグナル伝達を刺激しグルコース代謝を促進するとともに，AMPKシグナルを活性化しエネルギー代謝を維持・促進することが明らかになった。さらにPPI解析によりハブ遺伝子を調べ、ユビキチン・プロテアソーム系、概日リズム、熱ショックタンパクが中心として働くことが分かった。これらの結果をもとに、運動模倣薬のターゲットとなる候補物質を探索し、最終的に新規化合物とドラッグリポジショニングで計6つまで絞り込んだ。これらの投与量を変えマウスに2週間投与したところ、うち3つの候補物質で、脂肪量減少と運動耐容能向上といった有酸素運動の効果や、筋力増強と筋肥大といったレジスタンス運動の効果がみられた。なお、この効果は、実際の運動による効果よりも優れており、有害事象もみられなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍による実験の遅れを取り戻し、当初計画通り研究を進展できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までに見出した有酸素運動とレジスタンス運動を合わせた効能を模倣できる運動模倣薬の効果検証のため、老齢マウス、そして老化に関連する代表的な疾患であるサルコペニア、廃用性筋・骨萎縮、骨粗鬆症、変形性膝関節症、認知症のモデルマウスに運動模倣薬を投与し、健康増進、寿命の延伸、疾患治癒の効果があるか検証する。併せて、運動模倣薬と運動の相乗効果も検証する。
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Research Products
(3 results)
