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2020 Fiscal Year Research-status Report

運動の筋・骨連関への影響とマイオカインの役割

Research Project

Project/Area Number 20K09514
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

梶 博史  近畿大学, 医学部, 教授 (90346255)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河尾 直之  近畿大学, 医学部, 講師 (70388510)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords筋骨連関 / 慢性運動 / マイオカイン / 骨粗鬆症 / サルコペニア
Outline of Annual Research Achievements

高齢化社会の進展とともに健康寿命の延伸が喫緊の課題となる中で、骨粗鬆症とサルコペニアの予防・治療が重要となってきた。その中で、骨格筋と骨の相互関連(筋・骨連関)が注目されている。しかし、長期的な運動が筋・骨連関におよぼす影響とマイオカインの役割は不明である。そこで私共は、マウスにおいて、8週間の慢性的トレッドミル運動負荷が筋と骨に及ぼす影響におけるマイオカインの役割を、卵巣摘出マウスを用いて検討した。雌性C57BL/6Jマウスの卵巣を摘出し、1週間の回復期間の後、トレッドミル運動負荷を開始し、8週間継続した。大腿骨骨密度および全身筋量を定量CTにより解析した。慢性運動は体重増加を抑制し、握力、全身筋量、腓腹筋重量を減少させたが、卵巣摘出による大腿骨の海綿骨および皮質骨の骨密度減少を回復した。骨代謝に影響をおよぼすマイオカインの発現を検討したところ、慢性運動は腓腹筋・ヒラメ筋におけるアイリシン発現を増加させた。さらに、慢性運動は腓腹筋において、アイリシンを誘導することが知られるPGC-1α発現を増加させた。一方、慢性運動は腓腹筋において骨代謝に影響をおよぼす他のマイオカインの発現に影響をおよぼさなかった。実験に用いたマウス検体での単相関分析により、腓腹筋のアイリシン発現は、大腿骨海綿骨骨密度と正相関を示したが、皮質骨骨密度とは有意な相関はみられなかった。これらの実験結果より、マウスにおいて、慢性運動は骨格筋のアイリシン発現を増加させることが明らかとなった。さらに、慢性運動の筋肉を介する骨への作用として、筋から分泌されるアイリシンが重要である可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験は計画通り順調に進んでおり、慢性運動によって誘導されるマイオカインとしてアイリシンを見出し、その骨代謝と関連を示すことができた

Strategy for Future Research Activity

網羅的RNAシークエンス解析により抽出した、慢性運動によって発現が変動する新規なマイオカインについて、その骨芽細胞および破骨細胞における機能解析を進めていきたい。また、この新規マイオカインおよびアイリシンについて、エネルギー代謝への作用についても実験を行い、詳細な機構を明らかにしていきたい。

  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] MicroRNA-196a-5p in Extracellular Vesicles Secreted from Myoblasts Suppresses Osteoclast-like Cell Formation in Mouse Cells2020

    • Author(s)
      Takafuji Y, Tatsumi K, Kawao N, Okada K, Muratani M, Kaji H.
    • Journal Title

      Calcif Tissue Int .

      Volume: 108 Pages: 364-376

    • DOI

      10.1007/s00223-020-00772-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of Dkk2 in the Linkage from Muscle to Bone during Mechanical Unloading in Mice.2020

    • Author(s)
      Kawao N, Morita H, Iemura S, Ishida M, Kaji H.
    • Journal Title

      Int J Mol Sci.

      Volume: 21 Pages: 2547

    • DOI

      10.3390/ijms21072547

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Myonectin inhibits the differentiation of osteoblasts and osteoclasts in mouse cells.2020

    • Author(s)
      Kawaguchi M, Kawao N, Takafuji Y, Ishida M, Kaji H.
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 6 Pages: e03967

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e03967

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Roles of Olfactomedin 1 in Muscle and Bone Alterations Induced by Gravity Change in Mice.2020

    • Author(s)
      Shimoide T, Kawao N, Morita H, Ishida M, Takafuji Y, Kaji H.
    • Journal Title

      Calcif Tissue Int.

      Volume: 107 Pages: 180-190

    • DOI

      10.1007/s00223-020-00710-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PAI-1 is involved in delayed bone repair induced by glucocorticoids in mice.2020

    • Author(s)
      Okada K, Okamoto T, Okumoto K, Takafuji Y, Ishida M, Kawao N, Matsuo O, Kaji H.
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 134 Pages: 115310

    • DOI

      10.1016/j.bone.2020.115310

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extracellular vesicles secreted from mouse muscle cells suppress osteoclast formation: Roles of mitochondrial energy metabolism.2020

    • Author(s)
      Takafuji Y, Tatsumi K, Ishida M, Kawao N, Okada K, Kaji H.
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 134 Pages: 115298

    • DOI

      10.1016/j.bone.2020.115298

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 骨組織再生に関わる細胞に対する筋芽細胞由来細胞外小胞に含まれるmiRNAの解析2021

    • Author(s)
      高藤 義正, 辰巳 公平, 石田 昌義, 河尾 直之, 岡田 清孝, 梶 博史.
    • Organizer
      第20回 日本再生医療学会総会
  • [Presentation] Roles of olfactomedin 1 in the alterations of muscle and bone induced by hypergravity in mice.2021

    • Author(s)
      Kawao N, Shimoide T, Morita H, Mizukami Y, Takafuji Y, Ishida M, Kaji H.
    • Organizer
      The 126th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists & The 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan Joint Meeting
  • [Presentation] 細胞外小胞の制御と機能2021

    • Author(s)
      梶 博史
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 第98回日本生理学会大会 合同大会
  • [Presentation] マイオネクチンはマウス骨芽細胞・破骨細胞分化を抑制する.2020

    • Author(s)
      川口美紅,河尾直之,高藤義正,石田昌義,梶博史.
    • Organizer
      第38回日本骨代謝学会学術総会
  • [Presentation] 重力変化が筋・骨連関に及ぼす影響におけるオルファクトメジン1の役割.2020

    • Author(s)
      河尾直之,下出孟史,森田啓之,石田昌義,高藤義正,梶博史.
    • Organizer
      第38回日本骨代謝学会学術総会
  • [Presentation] アンドロゲン欠乏状態での筋・骨連関におけるDkk2 の役割.2020

    • Author(s)
      家村駿輝,河尾直之,石田昌義,高藤義正,赤木將男,梶博史.
    • Organizer
      第38回日本骨代謝学会学術総会
  • [Presentation] 糖尿病による骨修復遅延におけるtissue factor (TF) の関与.2020

    • Author(s)
      江原裕基,辰巳公平,河尾直之,石田昌義,高藤義正,岡田清孝,川口美紅,Nigel Mackman,梶博史
    • Organizer
      第38回日本骨代謝学会学術総会
  • [Presentation] 筋肉と骨ミネラル代謝の相互連関.2020

    • Author(s)
      梶博史.
    • Organizer
      第93回日本内分泌学会学術総会
  • [Remarks] 近畿大学 医学部 再生機能医学講座

    • URL

      https://www.med.kindai.ac.jp/physio2/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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