2021 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of empirical research infrastructure for anti-aging that integrate basic science based on engineered skeletal muscle cell culture and applied science
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21H03384
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
橋本 健志 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70511608)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 直和 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 先任准教授 (20420408)
中村 友浩 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30217872)
塚本 敏人 立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (70802099)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 3D培養骨格筋 / 筋収縮 / マイオカイン / 電気刺激 / アンチエイジング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋の減退化が健康寿命阻害の初発段階であることを鑑みると、健康寿命の延伸に効果的な処方を策定するにあたり、運動や外的刺激がもたらす骨格筋の機能向上機序を細胞レベルで把握し、それが他の器官にどういった好適な作用を誘発し、ひいては生体システムを好適化するか、生体という複雑系に応用展開する実践的研究基盤形成が必要である。この需要に訴求すべく、本研究は、生体筋に近似した3D骨格筋培養細胞をプラットフォームとし、マイオカイン分泌に好適な運動・栄養処方を模倣する生理的刺激を検出するとともに、それら処方（運動・栄養処方）をヒトへ応用展開する、統合的アンチエイジングのための生体応用研究基盤を創成することを目的としたものである。
初年度は、3D骨格筋培養システムの確立と進展を目指した。3D培養筋の一端を解放することで脱張力を惹起させ、通常3D培養筋に比して顕著な張力低下、骨格筋の収縮タンパク質であるミオシンタンパクの減少を認めた。これに付随した分子機序も明らかにした。この成果は、国際誌にて公表された。
さらに、種々のマイオカイン分泌に及ぼす外的刺激ならびに生体応用に資するマイオカインの効果検証についても実施した。電気刺激によるメカニカルストレスON時のマイオカイン分泌を検討した。従来、不明瞭であった収縮筋由来の脳機能関連タンパク質を評価することができ、現在国際誌に投稿中である。
加えて、統合的アンチエイジングのためのヒトへの実践的応用（運動・栄養処方）方略の効果検証も実施している。一過性の運動・栄養処方により、認知機能の亢進効果を明らかにした。この成果は、現在国際誌に投稿中である。
このように、培養細胞並びにヒトを対象とした研究を往還して進めている。
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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
初年度に計画していた3D骨格筋培養システムの確立と進展について、一定の成果を挙げることができた。実際、この成果は、国際誌にて公表された。
また、一過性の運動と栄養の認知機能の亢進に対する併用効果についても、ヒトを対象に実験を実施することができ、有意義な結果を得たことも理由である。加えて、3D骨格筋培養細胞系にて、電気刺激と栄養素材の併用効果についても着手でき、今後の進展が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、運動に栄養を組み合わせることで、効果的に認知実行機能を改善し得る方略を検討していく。解析中のデータや知見は整理し、まとめて、学術論文にて公表する。また、投稿中の論文についても学術論文にて公表する。さらに、健常若年男性に対する一過性のレジスタンス運動と栄養素の併用効果の検証実験にも着手し、論文にまとめていく。その際、栄養素とマイオカイン分泌、そして認知機能の関係について、詳細に検討する。
このように、培養細胞並びにヒトを対象とした研究を往還して進めていく。
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