Analysis of the significance of sex in muscle metabolism and elucidation of sex differences in systemic metabolism

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17528
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Keio University (2021-2022); The University of Tokyo (2020)
• Principal Investigator: Yamazaki Hiroki 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (60784337)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: エネルギー代謝 / 性差 / 肥満 / 糖尿病 / サルコペニア / グルココルチコイド受容体 / グルココルチコイド / 臓器連関

Outline of Final Research Achievements

First, aging skeletal muscle in male mice showed lower grip strength and fiber type changes, both of which can be inhibited by EPA supplementation irrespective of muscle mass alteration. This phenotype was weaker in female mice, suggesting sex difference in the mechanisms of sarcopenia.
Second, fat accumulation in liver and adipose tissue, hyperglycemia, and hyperinsulinemia in obesity model induced by chronic corticosterone (CORT) treatment or ob/ob mice improved in muscle-specific GR-knockout (GRmKO) mice; this phenotype was more apparent in male than in female. Thus, we provide insight for the treatment of obesity and diabetes in sex specific manner by targeting muscle GR signaling.

Free Research Field

エネルギー代謝

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マウスにおける加齢サルコペニアの早期変化を遺伝子発現レベルで示すとともに、代謝物の投与によるサルコペニアへの拮抗が可能であること、さらにそこには性差があることを見出した。これらは、性をふまえた対サルコペニア戦略につながる知見になると考えられる。
さらに、肥満における骨格筋グルココルチコイド受容体（GR）シグナルへの介入が、肥満軽減、脂肪肝軽減、筋萎縮防止、高インスリン血症是正、高血糖是正などを同時に実現しうることを示したことは、肥満に関連する病態に対する新しい予防・治療法の開発につながるものと考えられる。病態基盤に多段階的な内分泌制御があることを示した点は、学術的に重要と考えられる。