漢方薬によるサルコペニア予防・改善に関わるエピジェネティクス制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 16K12940
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 町田 修一 順天堂大学, スポーツ健康科学研究科, 教授 (40421226)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 漢方 / サルコペニア / 筋サテライト細胞 / 生薬 / 筋損傷 / 漢方薬 / 伸張性筋収縮 / 骨格筋幹細胞 / エピジェネティクス

研究成果の概要

高齢期骨格筋の特徴として、骨格筋量の低下と筋肉内脂肪量が増加することが知られている。本研究では、漢方薬がサルコペニアの予防・改善のための筋肉増強（再生）因子となりうるかについて、筋損傷モデルや不活動モデルのギプス固定を用いて、生薬である黄耆の筋萎縮や筋損傷に及ぼす影響を科学的エビデンスに提示することが本研究の主たる目的である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の漢方薬に関する研究は、現象論的な報告が多く、生体制御機構にまで踏み込んだ系統的・統合的研究は少ない。本研究の特色としては、漢方薬のサルコペニアの予防効果について、筋サテライト細胞に何らかの形で記憶（メモリー）されているというエピジェネティクス制御機構を関連付けて検討しようとしている点である。今回の研究成果から、漢方薬の服用が骨格筋の幹細胞の諸機能に影響を及ぼし、筋再生能を促進するエビデンスとメカニズムを提示することができれば、リハビリテーション医学やスポーツ科学への応用も考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] University of Physical Education(Hungary)
• [雑誌論文] Vitamin C deficiency causes muscle atrophy and a deterioration in physical performance. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takizawa, S., Funakoshi, T., Yatsu, T., Nagata, K., Aigaki, T., Machida, S., and Ishigami. A
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 9 号: 1 ページ: 4702-4702
  • DOI: 10.1038/s41598-019-41229-7
  • NAID: 130007919173
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Endurance exercise training and high-fat diet differentially affect composition of diacylglycerol molecular species in rat skeletal muscle (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi Noriaki、Takagi Kana、Lee Hyeon-Cheol、Nakano Daiki、Okuno Toshiaki、Yokomizo Takehiko、Machida Shuichi
  • 雑誌名: American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 巻: 印刷中 号: 6 ページ: R892-R901
  • DOI: 10.1152/ajpregu.00371.2017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Time-course study of macrophage infiltration and inflammation in cast immobilization?induced atrophied muscle of mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi N、Funakoshi T、Machida S.
  • 雑誌名: Muscle & Nerve 巻: 57 号: 6 ページ: 1006-1013
  • DOI: 10.1002/mus.26061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quercetin inhibits adipogenesis of muscle progenitor cells in vitro (2018)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi T、Kanzaki N、Otsuka Y、Izumo Ti、Shibata H、Machida S.
  • 雑誌名: Biochemistry and Biophysics Reports 巻: 13 ページ: 39-44
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2017.12.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reduced Dnmt3a increases Gdf5 expression with suppressed satellite cell differentiation and impaired skeletal muscle regeneration (2018)
  • 著者名/発表者名: Hatazawa Yukino、Ono Yusuke、Hirose Yuma、Kanai Sayaka、Fujii Nobuharu L.、Machida Shuichi、Nishino Ichizo、Shimizu Takahiko、Okano Masaki、Kamei Yasutomi、Ogawa Yoshihiro
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 32 号: 3 ページ: 1452-1467
  • DOI: 10.1096/fj.201700573r
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] <b>Changes in FOXO and proinflammatory cytokines in the late stage of immobilized fast and slow muscle atr</b><b>ophy </b> (2017)
  • 著者名/発表者名: Okamoto T, Machida S
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 38 号: 6 ページ: 331-342
  • DOI: 10.2220/biomedres.38.331
  • NAID: 130006248348
  • ISSN: 0388-6107, 1880-313X
  • 査読あり
• [雑誌論文] TLR4 defective (C3H/HeJ) mice are not protected from cast immobilization induced muscle atrophy (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawanishi N, Nozaki R, Naito H, Machida S
  • 雑誌名: Physiological Reports 巻: 5 号: 8 ページ: e13255-e13255
  • DOI: 10.14814/phy2.13255
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SIRT1 may play a crucial role in overload induced hypertrophy of skeletal muscle (2017)
  • 著者名/発表者名: Koltai E, Bori Z, Chabert C, Dubouchaud H, Naito H, Machida S, Davies KJ, Murlasits Z, Fry AC, Boldogh I, Radak Z
  • 雑誌名: The Journal of physiology 巻: 印刷中 号: 11 ページ: 3361-3376
  • DOI: 10.1113/jp273774
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Abnormal lipid/lipoprotein metabolism and high plasma testosterone levels in male but not female aromatase-knockout mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Amano A, Kondo Y, Noda Y, Ohta M, Kawanishi N, Machida S, Mitsuhashi K, Senmaru T, Fukui M, Takaoka O, Mori T, Kitawaki J, Ono M, Saibara T, Obayashi H, Ishigami A.
  • 雑誌名: Arch Biochem Biophys 巻: - ページ: 47-58
  • DOI: 10.1016/j.abb.2017.03.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Circadian rhythm of intracellular protein synthesis signaling in rat cardiac and skeletal muscles (2017)
  • 著者名/発表者名: Chang SW, Yoshihara T, Machida S, Naito H
  • 雑誌名: Biochemistry and Biophysics Reports 巻: 9 ページ: 153-158
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Disuse-induced nuclear accumulation of histone deacetylase 4 in rat skeletal muscle. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara T, Machida S, Naito H.
  • 雑誌名: Musculoskeletal Regeneration. 巻: 2
  • DOI: 10.14800/mr.1368
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Sex difference in sarcopenia: mechanisms and interventions (2019)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Machida
  • 学会等名: 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Estrogen deficiency leads to decreased water channel aquaporin 4 expression in skeletal muscle (2019)
  • 著者名/発表者名: Yung-Li Hung, Keigo Ota, Minenori Ishido, Shuichi Machida
  • 学会等名: 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 高齢者を対象としたレジスタンストレーニングの効果を規定する要因とその分子機序 (2018)
  • 著者名/発表者名: 町田修一
  • 学会等名: 日本スポーツ栄養学会第５回大会
  • 招待講演
• [学会発表] No effect of menstrual cycle phase on endurance training-induced mitochondrial dynamics (2018)
  • 著者名/発表者名: Daiki Nakano, Shuichi Machida
  • 学会等名: ACSM Integrative Physiology of Exercise
  • 国際学会
• [学会発表] サルコペニア予防のための運動プログラムに骨格筋の性差は考慮されるべきか？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 町田修一
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会大会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] サルコペニアを細胞生物学的に理解するヒント －筋線維と筋サテライト細胞に着目して－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 町田修一
  • 学会等名: 第4回サルコペニア・フレイル学会大会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 生薬の黄耆がギプス固定による筋萎縮に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野崎理沙, 中野大輝, 高木香奈, 川西範明, 内藤久士, 町田修一
  • 学会等名: 第71回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 岩手県盛岡市
  • 年月日: 2016-09-23
• [学会発表] ギプス固定が骨格筋の免疫担当細胞の浸潤と炎症応答に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川西範明, 町田修一
  • 学会等名: 第71回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 岩手県盛岡市
  • 年月日: 2016-09-23
• [図書] 筋力トレーニングの基礎, トレーニングのための生理学的知識 (2018)
  • 著者名/発表者名: 町田修一
  • 総ページ数: 23
  • 出版者: 市村出版