Stimulation of suppressing effects of muscle atrophy by citrulline

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05909
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: Nagasawa Takashi 岩手大学, 農学部, 嘱託教授 (80189117)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: シトルリン / タンパク質分解 / タンパク質合成 / 骨格筋 / アルギニン

Outline of Final Research Achievements

It is important to suppress the decrease in skeletal muscle mass associated with aging. When citrulline, an amino acid that does not constitute a protein, was administered to rats, it showed suppression of degradation of skeletal muscle protein and stimulation of synthesis. However, unlike leucine, the effect was not observed in the isolated muscle tissue and cultured muscle cells. Arginine, a metabolite of citrulline, enhanced the effect of citrulline in rats, but not in cultured muscle cells. However, in cultured cells, citrulline suppressed protein degradation and stimulated protein synthesis in the presence of many amino acids. Therefore, it is necessary to be the presence of other amino acids when citrulline stimulates muscle hypertrophy.

Free Research Field

栄養化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

著しい高齢化社会を迎えた我が国において、社会の活力を維持するためには高齢者の活躍が必要である。加齢に伴う骨格筋量の減少がフレイル、ロコモティブシンドロームの原因となり、医療費、介護費の増大に繋がる。これらを防止するためには骨格筋量を維持する必要があり、適度な運動とタンパク質の摂取が重要である。本研究では、アミノ酸の一つであるシトルリンが骨格筋タンパク質の合成を促進し、分解を抑制することを見出し、この作用にはシトルリンだけではなく他の多くのアミノ酸の存在が重要であることを初めて示した。サプリメントなどでシトルリンを用いる場合の組成設計に重要な知見を与えた。