2020 Fiscal Year Research-status Report
血中IGF1低下による新規サルコペニアモデルの樹立とその治療法の開発
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19K09580
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
佐藤 結子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 研究員 (70445443)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 整形外科 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我が国では、超高齢社会の到来を受けた高齢者人口の増大に伴い、筋量と筋力がともに低下し、運動機能である握力や歩行能力の低下をきたすサルコペニアを発症する症例が増大している。サルコペニアは運動・移動能力の低下から高齢者の日常生活動作レベルの低下や、寝たきり、自立性の低下の原因となるなど、その対策は喫緊の課題である。しかし、現時点ではサルコペニアの発症機構は明らかではなく、有効な予防法も開発されていないのが現状である。そこで本研究では、サルコペニアの発症機構を解明し、その発症の予防法を開発することとした。ヒトでは20歳前後の年代をピークとして、加齢とともに血中濃度が低下することが知られている成長因子であるinsulin-like growth factor 1 (IGF1)に着目し、アダルトにおいて血中IGF1レベルを低下させるマウスを作出した。本モデルでは、血中IGF1濃度を人為的に、任意のタイミングで有意に低下させることが可能であることが明らかとなり、血中IGF1レベルを有意に低下させることができるマウスモデルの作出に成功した（IGF1 cKO）。また、本モデルでは若年齢であっても、IGF1濃度の低下に伴い、筋量と筋力がともに有意に低下する、サルコペニアの病態を再現することも見出した。つまりIGF1が生理的な筋量と筋力の維持に必須の役割を担っており、その有意な減少によっては、筋量と筋力がともに有意に低下することが明らかとなった。加齢によるサルコペニは多因子疾患と考えられており、様々なリスクファクターが複雑に絡み合って、病態を形成していると考えられてきたが、IGF1という単一の因子の低下のみによっても病態を再現させることが可能であることが明らかとなった。
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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
申請者は、アダルトにおいて血中IGF1レベルを有意に低下させる新規モデルマウスの作出に成功し、また血中IGF1濃度の低下に伴い、筋量と筋力がともに有意に低下する、サルコペニアの病態を再現することも見出した。これは世界で初めての知見である。血中IGF1濃度はヒトにおいても加齢に伴い有意に低下することが知られており、本モデルマウスにおける血中IGF1の低下は、ヒトの加齢による低下の程度と符合していた。これまでサルコペニアは、加齢に伴う様々な因子が複雑に絡み合い病態を形成していると考えられてきたが、IGF1という単一の因子の低下のみによっても病態を再現させることが可能であることを明らかにしたことも大きな進捗と言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
IGF1のみで筋量と筋力がともに制御されていることが明らかになったことから、IGF1あるいはIGF1と同等の作用を有する薬剤、もしくは血中IGF1レベルを上昇させ得る薬剤を開発することが目標である。すでにいくつかの候補薬剤があり、それらの効能を検討しているところである。もっとも効能が高く、安全性も高いものについては、臨床応用も含めた研究開発を進めていきたいと考えている。
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[Journal Article] Treatment with an active vitamin D analogue blocks hypothalamic dysfunction-induced bone loss in mice2021
Author(s)
Ito E, Sato Y, Kobayashi T, Nakamura S, Kaneko Y, Soma T, Matsumoto T, Kimura A, Miyamoto K, Matsumoto H, Matsumoto M, Nakamura M, Sato K, Miyamoto T
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 542
Pages: 48-53
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Food restriction reduces cortical bone mass and serum insulin-like growth factor-1 levels and promotes uterine atrophy in mice2021
Author(s)
Ito E, Sato Y, Kobayashi T, Nakamura S, Kaneko Y, Soma T, Matsumoto T, Kimura A, Miyamoto K, Matsumoto H, Matsumoto M, Nakamura M, Sato K, Miyamoto T
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 534
Pages: 165-171
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Tooth extraction in mice administered zoledronate increases inflammatory cytokine levels and promotes osteonecrosis of the jaw2020
Author(s)
Soma T, Iwasaki R, Sato Y, Kobayashi T, Nakamura S, Kaneko Y, Ito E, Okada H, Watanabe H, Miyamoto K, Matsumoto M, Nakamura M, Asoda S, Kawana H, Nakagawa T, Miyamoto T
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Journal Title
J Bone Miner Metab
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Smoking cessation increases levels of osteocalcin and uncarboxylated osteocalcin in human sera2020
Author(s)
Kiyota Y, Muramatsu H, Sato Y, Kobayashi T, Miyamoto K, Iwamoto T, Matsumoto M, Nakamura M, Tateno H, Sato K, Miyamoto T
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 10
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Vitamin D protects against immobilization-induced muscle atrophy via neural crest-derived cells in mice2020
Author(s)
Nakamura S, Sato Y, Kobayashi T, Kaneko Y, Ito E, Soma T, Okada H, Miyamoto K, Oya A, Matsumoto M, Nakamura M, Kanaji A, Miyamoto T
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 10
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
