Analysis of regulatory mechanism of stress-induced muscle atrophy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K16397
• 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: Kobe University
• Principal Investigator: Hirata Yu 神戸大学, 医学研究科, 学術研究員 (70846352)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ストレス性筋萎縮 / 脳内炎症 / サルコペニア

Outline of Final Research Achievements

We have shown that "brain inflammation" is involved in the upregulation of the transcription factor KLF15 and muscle atrophy under the stress condition. We have also shown that the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and the transcription factor C/EBP are involved in stress-induced muscle atrophy. It was shown that brain inflammation under the stress condition activates the C/EBP-KLF15 signaling pathway in skeletal muscle via the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, which in turn, promotes muscle atrophy.

Free Research Field

糖尿病代謝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

疫学的研究などから、心理ストレスや抑うつとサルコペニアとの関連性は以前から指摘されてきたが、その分子メカニズムについての詳細は不明であった。本研究では、ストレス下で生じた脳内炎症が視床下部-下垂体-副腎軸を介して骨格筋のC/EBP-KLF15経路を活性化し、筋萎縮を促進することを明らかとした。また、ストレス惹起性の脳内炎症が骨格筋という遠隔臓器に与える影響について検討した点で新規性が高く、本研究で得られた知見はサルコペニアやフレイルの発症予防法の開発や治療戦略に資すると考えられる。