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2021 Fiscal Year Annual Research Report

運動による骨格筋幹細胞のエピゲノム記憶の解明と女性のサルコペニア予防への応用

Research Project

Project/Area Number 21H03296
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

町田 修一  順天堂大学, 大学院スポーツ健康科学研究科, 教授 (40421226)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石神 昭人  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (50270658)
川西 範明  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (00706533)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords筋サテライト細胞 / レジスタンストレーニング / DNAメチル化 / サルコぺニア / 閉経
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、サルコペニアモデル動物を用いて、閉経前後における運動習慣の有無が、高齢期骨格筋に存在する筋サテライト細胞にエピゲノム記憶として保存され、筋再生能の低下や筋肥大効果の軽減の改善に寄与できるかどうかについて明らかにすることを目的とする。
2021年度は、運動習慣としてレジスタンストレーニングによる筋サテライト細胞数の変動に及ぼす加齢(閉経)と性差の影響を検討した。実験動物として、若年期(4ヶ月齢)、中年期(10ヶ月齢)、高齢期(14ヶ月齢)と老齢期(22ヶ月齢)のF344系雌性および同月齢の雄性ラットを用いた。各月齢時に安静飼育群とレジスタンストレーニング群に分類し計16群とした(各群6-9匹)。トレーニング群にはレジスタンス運動であるクライミング運動を3日に1度の頻度で、尾に装着する重りの重さを調整して1日10回疲労困憊に至るまで運動負荷を8週間実施した。8週間のトレーニング終了後、長母趾屈筋を摘出し、免疫染色法を用いて筋サテライト数と筋線維横断面積を評価した。レジスタンストレーニングによる筋横断面積の増加率は、加齢に伴い減少する傾向は認められたが、統計的な差は認められなった。また、性差による影響も認められなった。全てのレジスタンストレーニング群で筋サテライト細胞数の増加が認められた。一方、レジスタンストレーニングによる筋サテライト細胞の増加は若年期では性差の主効果が認められたが、高齢期では、性差の主効果は認められなかった。今後は、DNAメチル化について検討し、筋サテライト細胞のエピゲノム制御に及ぼす影響を検討している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

16群それぞれの骨格筋から抽出したDNAおよびRNAを用いて、加齢や性差によって特異的に変動するDNAメチル化を同定する必要があり、当初の計画よりも分析と解析に時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

本研究では、最終的には閉経前後での運動習慣が筋サテライト細胞のエピゲノム記憶に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。そのため、閉経前後での筋サテライト細胞で特異的に変動するDNAメチル化等の同定を急ぐ。

  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] National University of Tainan(台湾)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      National University of Tainan
  • [Journal Article] Loquat Leaf Extract Enhances Muscle Contraction-Induced Activation of Protein Synthesis Signaling in Rat Skeletal Muscle2022

    • Author(s)
      Hung Yung-Li、Kosugi Riki、Natsume Toshiharu、Machida Shuichi
    • Journal Title

      Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine

      Volume: 2022 Pages: 1~6

    • DOI

      10.1155/2022/2234118

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of oestrogen on satellite cells and myonuclear domain size in skeletal muscles following resistance exercise2022

    • Author(s)
      Hung Yung‐Li、Sato Ayami、Takino Yuka、Ishigami Akihito、Machida Shuichi
    • Journal Title

      Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle

      Volume: 13 Pages: 2525~2536

    • DOI

      10.1002/jcsm.13031

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mitochondrial fusion‐ and fission‐related protein expression in the regulation of skeletal muscle mass2022

    • Author(s)
      Nakano Daiki、Machida Shuichi
    • Journal Title

      Physiological Reports

      Volume: 10 Pages: e15281

    • DOI

      10.14814/phy2.15281

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Circadian rhythms modulate the effect of eccentric exercise on rat soleus muscles2022

    • Author(s)
      Chang Shuo-wen、Yoshihara Toshinori、Tsuzuki Takamasa、Natsume Toshiharu、Kakigi Ryo、Machida Shuichi、Naito Hisashi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Pages: e0264171

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0264171

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Vitamin C Is Essential for the Maintenance of Skeletal Muscle Functions2022

    • Author(s)
      Takisawa Shoko、Takino Yuka、Lee Jaewon、Machida Shuichi、Ishigami Akihito
    • Journal Title

      Biology

      Volume: 11 Pages: 955~955

    • DOI

      10.3390/biology11070955

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The MOTS-c K14Q polymorphism in the mtDNA is associated with muscle fiber composition and muscular performance2022

    • Author(s)
      Kumagai Hiroshi、Natsume Toshiharu、Kim Su-Jeong、Tobina Takuro、Miyamoto-Mikami Eri、Shiose Keisuke、Ichinoseki-Sekine Noriko、Kakigi Ryo、Tsuzuki Takamasa、Miller Brendan、Yen Kelvin、Murakami Haruka、Miyachi Motohiko、Zempo Hirofumi、Dobashi Shohei、Machida Shuichi et al.
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      Volume: 1866 Pages: 130048~130048

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2021.130048

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Alterations of macrophage and neutrophil content in skeletal muscle of aged versus young mice2021

    • Author(s)
      Kawanishi Noriaki、Machida Shuichi
    • Journal Title

      Muscle & Nerve

      Volume: 63 Pages: 600~607

    • DOI

      10.1002/mus.27158

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Protective Effects of Voluntary Exercise on Hepatic Fat Accumulation Induced by Dietary Restriction in Zucker Fatty Rats2021

    • Author(s)
      Kurosaka Yuka、Machida Shuichi、Shiroya Yoko、Yamauchi Hideki、Minato Kumiko
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 2014~2014

    • DOI

      10.3390/ijms22042014

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] レジスタンストレーニングによるサルコペニア予防・対策:基礎と実践のクロストーク2022

    • Author(s)
      町田修一
    • Organizer
      第9回日本サルコペニア・フレイル学会大会
    • Invited
  • [Presentation] サルコペニア・ロコモ予防を目的とした運動プログラムの開発2022

    • Author(s)
      町田修一
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
    • Invited
  • [Presentation] Characteristics of the phase angle in older Japanese adults with frailty, sarcopenia, and locomotive syndrome2022

    • Author(s)
      Shuji Sawada, Kei Suzuki, Hisashi Naito, Shuichi Machida
    • Organizer
      International Conference on Frailty and Sarcopenia Research 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mental health and pre-frailty among Japanese community dwellers with maintained locomotion ability: a cross-sectional study2022

    • Author(s)
      Shuji Sawada, Zhenyue Liu, Pengyu Deng, Toshinori Yoshihara, Hisashi Naito, Shuichi Machida
    • Organizer
      The 8th Asian Conference for Frailty and Sarcopenia
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Online Exercise Classes using 4 types of training are effective for improving the physical function in older adults-Results from a trial during the COVID-19 pandemic2022

    • Author(s)
      Zhenyue Liu, Shuji Sawada, Pengyu Deng, Toshinori Yoshihara, Hisashi Naito, Shuichi Machida
    • Organizer
      The 8th Asian Conference for Frailty and Sarcopenia
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 性差を考慮したサルコペニア予防対策: メカニズムの解明と運動介入の現状と課題2021

    • Author(s)
      町田修一
    • Organizer
      第32回日本老年学会総会
    • Invited
  • [Book] 漢方によるフレイル対策ガイドブック2022

    • Author(s)
      町田修一
    • Total Pages
      282
    • Publisher
      先端医学社

URL: 

Published: 2023-12-25  

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