サルコペニア克服標的としての機械的刺激受容機構の加齢性変化の解明

• 研究課題/領域番号: 17K01762
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 弘前学院大学
• 研究代表者: 吉岡 利忠 弘前学院大学, 看護学部, 学長 (50056933)
• 研究分担者: 後藤 勝正 (山下勝正) 豊橋創造大学, 保健医療学部, 教授 (70239961)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 骨格筋 / 加齢性骨格筋萎縮 / 運動刺激 / 機械的刺激 / 遺伝子多様性 / 選択的スプライシング / MBNL1 / ミトコンドリア / アポトーシス / 加齢性筋萎縮 / 選択的スプライシング因子 / 加齢 / filamin C / 骨格筋萎縮

研究成果の概要

本研究では、骨格筋量および機能の維持・向上を目的とした運動刺激受容機構とその加齢性変化を解明するために、骨格筋細胞の分化と成長における機械的刺激センサー（filamin C）および遺伝子多様性制御因子（MBNL1）の生理学的意義ならびに加齢性骨格筋萎縮におけるMBNL1の機能的特性をあわせて追究した。その結果、機械的刺激センサーは加齢に伴い低下することが加齢性の筋萎縮に寄与していること、加齢に伴い骨格筋における遺伝子の多様性制御に変調が生じ、ミトコンドリア機能低下が骨格筋萎縮の要因であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨格筋機能の低下は、高齢者の転倒リスクを増加させることは疑いの余地はない。超高齢社会に突入した我が国では、加齢性骨格筋萎縮（サルコペニア）による運動機能低下の予防策および治療法の確立は喫緊の課題である。加齢による骨格筋の萎縮は運動刺激に対する感受性の低下を伴っていることから、運動刺激の強度や刺激入力頻度あるいは刺激の種類を工夫することで、加齢性の骨格筋委縮は抑制できるかもしれない。高齢者に対する運動強度や頻度増加は困難である場合が多いことから、運動刺激の種類を工夫することが重要と考えられる。一方で、運動刺激に対する感受性の維持・向上策の開発も望まれる。

研究成果

• [国際共同研究] King's College London(英国)
• [雑誌論文] 筋トレの生化学：筋肥大のメカニズム (2020)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 雑誌名: 臨床リハビリテーション 巻: 29 ページ: 116-122
• [雑誌論文] Lactate stimulates a potential for hypertrophy and regeneration of mouse skeletal muscle (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y, Ando K, Ito T, Suda Y, Matsui Y, Oyama A, Kaneko H, Yokoyama S, Egawa T, Goto K.
  • 雑誌名: Nutrients 巻: 11 号: 4 ページ: 869-869
  • DOI: 10.3390/nu11040869
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] MENS-associated increase of muscular protein content via modulation of caveolin-3 and TRIM72 (2019)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y, Egawa T, Yokoyama S, Fujiya H, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Goto K.
  • 雑誌名: Physiological Research 巻: 68 ページ: 265-273
  • DOI: 10.33549/physiolres.933992
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of different temperature stimuli on the expression of myosin heavy chain isoforms during recovery from bupivacaine-induced muscle injury in rats (2019)
  • 著者名/発表者名: Shibaguchi, T., Hoshi, M., Yoshihara, T., Naito, H., Goto, K., Yoshioka, T., Sugiura, T.
  • 雑誌名: Journal of Applied Physiology 巻: 127 号: 1 ページ: 178-189
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00930.2018
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Protective Effect of Brazilian Propolis against Glycation Stress in Mouse Skeletal Muscle (2019)
  • 著者名/発表者名: Egawa T, Ohno Y, Yokoyama S, Yokokawa T, Tsuda S, Goto K, Hayashi T.
  • 雑誌名: Foods 巻: 8 号: 10 ページ: 439-439
  • DOI: 10.3390/foods8100439
  • NAID: 120006766120
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 宇宙医学研究からロコモティブシンドロームを解明する (2019)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 雑誌名: 整形災害外科 巻: 62 ページ: 763-770
• [雑誌論文] Age-related changes in myostatin expression in rat skeletal muscles (2018)
  • 著者名/発表者名: Shibaguchi Tsubasa、Maeoka Takeshi、Yoshihara Toshinori、Naito Hisashi、Goto Katsumasa、Yoshioka Toshitada、Sugiura Takao
  • 雑誌名: The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine 巻: 7 号: 4 ページ: 221-227
  • DOI: 10.7600/jpfsm.7.221
  • NAID: 130007406080
  • ISSN: 2186-8123, 2186-8131
  • 年月日: 2018-07-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The effect of advanced glycation end products on cellular signaling molecules in skeletal muscle (2018)
  • 著者名/発表者名: Egawa Tatsuro、Ohno Yoshitaka、Yokoyama Shingo、Goto Ayumi、Ito Rika、Hayashi Tatsuya、Goto Katsumasa
  • 雑誌名: The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine 巻: 7 号: 4 ページ: 229-238
  • DOI: 10.7600/jpfsm.7.229
  • NAID: 130007406072
  • ISSN: 2186-8123, 2186-8131
  • 年月日: 2018-07-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lactate increases myotube diameter via activation of MEK/ERK pathway in C2C12 cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y.、Oyama A.、Kaneko H.、Egawa T.、Yokoyama S.、Sugiura T.、Ohira Y.、Yoshioka T.、Goto K.
  • 雑誌名: Acta Physiologica 巻: 223 号: 2
  • DOI: 10.1111/apha.13042
  • 査読あり
• [雑誌論文] AMPK Mediates Muscle Mass Change But Not the Transition of Myosin Heavy Chain Isoforms during Unloading and Reloading of Skeletal Muscles in Mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Egawa Tatsuro、Ohno Yoshitaka、Goto Ayumi、Yokoyama Shingo、Hayashi Tatsuya、Goto Katsumasa
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 19 号: 10 ページ: 2954-2954
  • DOI: 10.3390/ijms19102954
  • NAID: 120006534581
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Activation of adiponectin receptors has negative impact on muscle mass in C2C12 myotubes and fast-type mouse skeletal muscle (2018)
  • 著者名/発表者名: Ito Rika、Higa Masaki、Goto Ayumi、Aoshima Megumi、Ikuta Akihiro、Ohashi Kazuya、Yokoyama Shingo、Ohno Yoshitaka、Egawa Tatsuro、Miyata Hirofumi、Goto Katsumasa
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 10 ページ: 0205645-0205645
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0205645
  • NAID: 120006559414
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of a combination of astaxanthin supplementation, heat stress, and intermittent reloading on satellite cells during disuse muscle atrophy (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Yoshihara, Takao Sugiura, Nobuyuki Miyaji, Yuki Yamamoto, Tsubasa Shibaguchi, Ryo Kakigi, Hisashi Naito, Katsumasa Goto, Daijiro Ohmori, Toshitada Yoshioka
  • 雑誌名: Journal of Zhejiang University SCIENCE B 巻: N/A 号: 11 ページ: 844-852
  • DOI: 10.1631/jzus.b1800076
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nuclear Accumulation of HSP70 in Mouse Skeletal Muscles in Response to Heat Stress, Aging, and Unloading With or Without Reloading (2018)
  • 著者名/発表者名: Apostolopoulos Antonios、Nakamura Ayane、Yokoyama Shingo、Aoshima Megumi、Fujimoto Risa、Nakamura Kodai、Ito Rika、Goto Katsumasa
  • 雑誌名: Frontiers in Genetics 巻: 9 ページ: 617-617
  • DOI: 10.3389/fgene.2018.00617
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 筋力および筋力低下の生理学 (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正，吉岡利忠
  • 雑誌名: 理学療法ジャーナル 巻: 52 ページ: 5-14
• [学会発表] A possible of gastric inhibitory polypeptide in the regulation of skeletal muscle mass (2020)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., Aoshima, M., Hagiwara, A., Yamashita, T., Ortuste Quiroga, H.P., Yokoyama, S.
  • 学会等名: 第97回日本生理学会大会
• [学会発表] A physiological role of inter-organ network between gastrointestine and skeletal muscle on the regulation of skeletal muscle volume (2019)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., Aoshima, M., Suzuki, T., Kanda, Y., Inagaki, R., Akiyama, K., Yokoyama, S.
  • 学会等名: Experimental Biology 2019 (EB2019)
  • 国際学会
• [学会発表] 持続的なTRPV4チャネルの活性化と不活性化による筋管細胞の適応 (2019)
  • 著者名/発表者名: 萩原ありさ，山下智大，Ortuste Quiroga, H.P.，伊藤理香，大野善隆，横山真吾，後藤勝正
  • 学会等名: 第74回日本体力医学会大会
• [学会発表] 筋細胞の分化におけるHSP70特異的核輸送体Hikeshiの役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 山下智大，Ortuste Quiroga, H.P.，萩原ありさ，横山真吾，大野善隆，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，後藤勝正
  • 学会等名: 第74回日本体力医学会大会
• [学会発表] Some aspects of mechanosensitive ion channels in myogenesis (2019)
  • 著者名/発表者名: Ortuste Quiroga, H.P., Yamashita, Y., Hagiwara, A., Yokoyama, S., Suzuki, Y., Tominaga, M., Goto, K.
  • 学会等名: 第74回日本体力医学会大会
• [学会発表] 長期間の機能的過負荷による筋サテライト細胞と筋タンパク合成シグナルの変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 杉浦崇夫，森廣壮馬，芝口翼，内藤久士，後藤勝正，吉岡利忠
  • 学会等名: 第74回日本体力医学会大会
• [学会発表] Functional properties of a novel mechanosensitive Ca2+-permeable channel in mouse muscle satellite cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Ortuste Quiroga, H.P., Yamashita, T., Hagiwara, A., Yokoyama, S., Suzuki, Y., Tominaga, M., Goto, K.
  • 学会等名: Frontiers in Myogenesis, Skeletal Muscle: Development, Regeneration and Disease
  • 国際学会
• [学会発表] HSP70-specific nuclear transporter Hikeshi in myogenic differentiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, T., Ortuste Quiroga, H.P., Hagiwara, A., Yokoyama, S., Ohno, Y., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K.
  • 学会等名: Frontiers in Myogenesis, Skeletal Muscle: Development, Regeneration and Disease
  • 国際学会
• [学会発表] 骨格筋細胞可塑性発現におけるTRPV4と機械的刺激の受容 (2019)
  • 著者名/発表者名: 萩原ありさ，大野善隆，横山真吾，後藤勝正
  • 学会等名: 第65回日本宇宙航空環境医学会大会
• [学会発表] Adiponectin and skeletal muscle - new insights and potential implications (2019)
  • 著者名/発表者名: Goto, K.
  • 学会等名: The 9th FAOPS (Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies) Congress, The 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A possible role in linear ubiquitin assembly complex in skeletal muscle cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., Nakamura, K., Yokoyama, S.
  • 学会等名: Muscle development, regeneration and disease 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Nuclear accumulation of HSP70 protein in mouse skeletal muscles in response to reloading following unloading (2018)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., Apostolopoulus, A., Nakamura, A., Ohira, Y.
  • 学会等名: The Life Sciences Meeting 2018, The Symposium combines the 39th Annual International Gravitational Physiology (ISGP) Meeting and the ESA Space meets Health initiative
  • 国際学会
• [学会発表] A physiological role of gastric inhibitory polypeptide receptor in myogenic differentiation of C2C12 myoblasts (2018)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., Aoshima, M., Suzuki, T., Kanda, Y., Inagaki, R., Akiyama, K., Yokoyama, S.
  • 学会等名: 2018 FASEB SRC (Federation of American Societies for Experimental Biology, Science Research Conferences) “Skeletal Muscle Satellite Cells and Regeneration”
  • 国際学会
• [学会発表] 長期間の抗酸化食摂取と機能的過負荷が筋肥大に及ぼす影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 杉浦崇夫，芝口翼，宮司進之，内藤久士，後藤勝正，吉岡利忠
  • 学会等名: 第73回日本体力医学会大会
• [学会発表] 哺乳類骨格筋細胞におけるHikeshiタンパク質の発現 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山下智大，Huascar Pedro Ortuste Quiroga ，中村晃大，藤本理沙，伊藤理香，横山真吾，大野善隆，大橋和也，杉浦崇夫，大平充宣，吉 岡利忠，後藤勝正
  • 学会等名: 第73回日本体力医学会大会
• [学会発表] 哺乳類骨格筋細胞の分化におけるHSF2およびHSF4の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤本理沙，中村晃大，山下智大，Huascar Pedro Ortuste Quiroga，伊藤理香，横山真吾，大野善隆，大橋和也，杉浦崇夫，大平充宣，吉 岡利忠，後藤勝正
  • 学会等名: 第73回日本体力医学会大会
• [学会発表] 培養骨格筋細胞の増殖と分化における直鎖状ユビキチン鎖リガーゼ複合体LUBACの機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中村晃大，藤本理沙，Huascar Pedro Ortuste Quiroga，山下智大，伊藤理香，横山真吾，大野善隆，大橋和也，杉浦崇夫，大平充宣，吉 岡利忠，後藤勝正
  • 学会等名: 第73回日本体力医学会大会
• [学会発表] Knockdown of HOIL-1L suppresses proliferation and differentiation of C2C12 myoblasts (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, K., Fujimoto, R., Huascar Pedro Ortuste Quiroga1, Yamashita, T , Ito, R., Yokoyama, S., Ohno, Y., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T. Goto, K.
  • 学会等名: The 34th Annual Meeting of the American Society for Gravitational and Space Research (ASGSR)
  • 国際学会
• [学会発表] Possible role of heat shock transcription factor 4 in differentiation of skeletal muscle cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, R., Nakamura, K., Yamashita, T., Huascar Pedro Ortuste Quiroga1, Ito, R., Yokoyama, S., Ohno, Y., Ohashi, K., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T. Goto, K.
  • 学会等名: The 34th Annual Meeting of the American Society for Gravitational and Space Research (ASGSR)
  • 国際学会
• [学会発表] 温熱刺激に対する骨格筋の応答とその生理学的意義 (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 学会等名: 第64回日本宇宙航空環境医学会大会，シンポジウム「抗重力筋活動レベルが筋の発育・発達、萎縮、肥大に及ぼす影響」
  • 招待講演
• [学会発表] 宇宙医学研究のスピンオフ－健康長寿社会を支える宇宙医学研究の視点－ (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 学会等名: 第8回日本航空宇宙精神神経学会
  • 招待講演
• [学会発表] 非荷重空間における筋肉の減少 (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 学会等名: 第3回日本抗加齢協会フォーラム，テーマ：春・夏・秋・冬のアンチエイジング
  • 招待講演
• [学会発表] MBNL1-associated mitochondrial dysfunction and apoptosis in C2C12 myotubes and mouse skeletal muscle (2018)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama, S., Ohno, Y., Egawa, T., Nakamura, A., Goto, K.
  • 学会等名: International Conference on Frailty & Sarcopenia Research 2019 (ICFSR 2019)
  • 国際学会
• [学会発表] 哺乳類骨格筋細胞における機械的刺激受容Ca2+チャネルについての一考察 (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 学会等名: 第6回骨格筋生物学研究会
• [学会発表] A possible role of skeletal muscle-derived adiponectin in the regulation of skeletal muscle mass (2017)
  • 著者名/発表者名: Goto, K., Ito, R., Higa, M., Yokoyama, S., Sugiura, T., Miyata, H., Ohira, Y., Yoshioka, T
  • 学会等名: Experimental Biology 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 加齢による骨格筋組織内蓄積脂肪の増加－マウスヒラメ筋を用いた検討－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 横山真吾，大野善隆，池谷直美，中村文音，比嘉正輝，青島恵，後藤勝正
  • 学会等名: 第52回日本理学療法学術大会
• [学会発表] カフェ酸およびクロロゲン酸が骨格筋細胞の分化に与える影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 横山真吾，江川達郎，大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第71回日本栄養・食量学会大会
• [学会発表] 骨格筋細胞における直鎖状ユビキチン鎖リガーゼ複合体LUBACの発現 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村晃大，藤本理沙，青島恵，伊藤理香，横山真吾，大野善隆，大橋和也，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，後藤勝正
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会大会
• [学会発表] 骨格筋細胞の分化に伴う熱ショック転写因子の発現応答 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤本理沙，中村晃大，青島恵，伊藤理香，横山真吾，大野善隆，大橋和也，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，後藤勝正
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会大会
• [学会発表] グルコース依存性インスリン分泌刺激ポリペプチド受容体のノックダウンが骨格筋細胞の分化に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 青島恵，伊藤理香，藤本理沙，中村晃大，大橋和也，横山真吾，大野善隆，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，朝倉淳，後藤勝正
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会大会
• [学会発表] 骨格筋萎縮に伴う選択的スプライシング因子の挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中村文音，大野善隆，横山真吾，伊藤理香，比嘉正輝，青島恵，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，後藤勝正
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会大会
• [学会発表] マウス骨格筋におけるPGC-1a発現の加齢性低下とMBNL1の関与 (2017)
  • 著者名/発表者名: 横山真吾，大野善隆，江川達郎，中村文音，後藤勝正
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会大会
• [学会発表] Some aspects of HSF2 and HSF4 in differentiation of skeletal muscle cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, R, Nakamura, K., Aoshima, M., Ito, R., Yokoyama, S., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K.
  • 学会等名: 2017 Annual Meeting of American Society for Gravitational and Space Research (ASGSR)
  • 国際学会
• [学会発表] Profiles of linear ubiquitin assembly complex in skeletal muscle (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, K., Fujimoto, R, Aoshima, M., Ito, R., Yokoyama, S., Ohno, Y., Ohashi, K., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K.
  • 学会等名: 2017 Annual Meeting of American Society for Gravitational and Space Research (ASGSR)
  • 国際学会
• [学会発表] Ageing-associated nuclear accumulation HSP70 of mouse skeletal muscles (2017)
  • 著者名/発表者名: Apostolopoulos, A., Nakamura, A., Russomano, T., Green, D.A., Goto, K.
  • 学会等名: Biology of Ageing II “Impactful Intervenstions” Systems - Models - Pathways - Diseases
  • 国際学会
• [学会発表] 荷重除去による骨格筋萎縮とその後の再成長に伴う筋核内ストレスタンパク質の変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 後藤勝正
  • 学会等名: 第63回日本宇宙航空環境医学会大会