2016 Fiscal Year Annual Research Report
Regulating mechanism of mitochondrial function by BDNF in the skeletal muscle
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26750331
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
高田 真吾 北海道大学, 医学研究科, 博士研究員 (60722329)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / 骨格筋 / 運動能力 / 脳由来神経栄養因子 / マイトファジー / ミトコンドリアダイナミクス / マイオカイン / 老化・加齢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
老化は万人に生じる事象であり、妨げることができない。特に、老化によるミトコンドリアの機能的・形態的障害（ミトコンドリア不全）はあらゆる臓器において、代謝疾患を惹起する。脳由来神経栄養因子（BDNF）はTrkB受容体を介して、ミトコンドリア機能・量を調節し、細胞におけるエネルギー代謝において極めて重要な役割を担っている。本研究の目的は、BDNF-TrkBの活性化が、老化に伴うミトコンドリア不全によるエネルギー代謝異常による疾患の発症・進展を抑制するという仮説を検証するとともに、BDNF-TrkBシグナル制御によるミトコンドリアの機能的・形態的適正化という独自の概念に基づく新たな老化、疾患予防・治療を目指すものである。
BDNFはTrkB受容体を介して、神経の成長・分化、シナプスの可塑性に関与することが知られている。我々はヒトにおける血中BDNFレベルが老化に伴い低下することを明らかにした。近年、BDNFは脳ミトコンドリア機能の増加、また、PGC-1αを介してニューロン樹状突起棘のミトコンドリア生合成を増加することが報告された。さらに、骨格筋培養細胞において、AMPKのリン酸化を介して、脂肪酸酸化を亢進することが報告されている。我々も、加齢における運動能力低下および骨格筋異常におけるBDNF-TrkBシグナルの活性化がAMPK-PGC-1α経路の活性化を介して、骨格筋ミトコンドリア機能・量および脂肪酸酸化を制御し、運動能力を増加させることを明らかにした。また、ヒト血中BDNFが加齢により低下することを明らかにした。
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[Journal Article] Pioglitazone on improves whole-body aerobic capacity and skeletal muscle energy metabolism in patients with metabolic syndrome.2017
Author(s)
Yokota T, Kinugawa S, Hirabayashi K, Suga T, Takada S, Omokawa M, Kadoguchi T, Takahashi M, Fukushima A, Matsushima S, Yamato M, Okita K, Tsutsui H
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Journal Title
Journal of diabetes investigation
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The novel heart-specific RING finger protein 207 is involved in energy metabolism in cardiomyocytes.2016
Author(s)
Mizushima W, Takahashi H, Watanabe M, Kinugawa S, Matsushima S, Takada S, Yokota T, Furihata T, Matsumoto J, Tsuda M, Chiba I, Nagashima S, Yanagi S, Matsumoto M, Nakayama KI, Tsutsui H, Hatakeyama S.
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Journal Title
Journal of Molecular and Cellular Cardiology
Volume: 100
Pages: 43-53
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dipeptidyl peptidase-4 inhibitor improved exercise capacity and mitochondrial biogenesis in mice with heart failure via activation of glucagon-like peptide-1 receptor signalling2016
Author(s)
Takada S, Masaki Y, Kinugawa S, Matsumoto J, Furihata T, Mizushima W, Kadoguchi T, Fukushima A, Homma T, Takahashi M, Harashima S, Matsushima S, Yokota T, Tanaka S, Okita K, Tsutsui H.
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Journal Title
Cardiovascular Research
Volume: 111
Pages: 338-347
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The experimental model of transition from compensated cardiac hypertrophy to failure created by transverse aortic constriction in mice.2016
Author(s)
Furihata T, Kinugawa S, Takada S, Fukushima A, Takahashi M, Homma T, Masaki Y, Tsuda M, Matsumoto J, Mizushima W, Matsushima S, Yokota T, Tsutsui H.
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Journal Title
IJC Heart & Vasculature
Volume: 11
Pages: 24-28
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Serum Myostatin Levels are Independently Associated with Skeletal Muscle Wasting in Patients with Heart Failure.2016
Author(s)
Furihata T, Kinugawa S, Fukushima A, Takada S, Homma T, Masaki Y, Abe T, Yokota T, Oba K, Okita K, Tsutsui H.
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Journal Title
International Journal of Cardiology
Volume: 220
Pages: 483-487
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Direct renin inhibitor ameliorates insulin resistance by improving insulin signaling and oxidative stress in the skeletal muscle from post-infarct heart failure in mice.2016
Author(s)
Fukushima A, Kinugawa S, Takada S, Matsumoto J, Furihata T, Mizushima W, Tsuda M, Yokota T, Matsushima S, Okita K, Tsutsui H.
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Journal Title
European Journal of Pharmacology
Volume: 779
Pages: 147-156
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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