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エピジェネティクスで解く骨格筋萎縮抑制機構

研究課題

研究課題/領域番号 17K01765
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
研究機関順天堂大学

研究代表者

吉原 利典  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 助教 (20722888)

研究分担者 関根 紀子  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 客員准教授 (10393175)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード骨格筋萎縮 / ヒストン脱アセチル化酵素 / サルコペニア / ヒストン修飾 / エピジェネティクス / マッスルメモリー / 運動習慣 / 不活動習慣 / 若年期
研究成果の概要

本研究は、若年期における運動不足がその後の筋萎縮の生じやすさに影響を与えるとの仮説について検討した。若年期の運動不足は、安静時エネルギー代謝や筋重量に有意な変化を与えなかったが、その後に生じる筋萎縮を有意に亢進させた。その背景には、運動不足によって生じるヒストン脱アセチル化酵素4(HDAC4)や下流の遺伝子発現が関与している可能性がある。さらに若齢および高齢ラットに同様の不活動刺激を与えた結果、高齢ラットではHDAC4や下流のGadd45αの顕著な活性化が認められた。以上のことから、HDAC4をターゲットとした対抗策が、若年期の運動不足や加齢による筋萎縮の抑制には有効である可能性が示唆される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,ヒトの疾患を引き起こす原因として,遺伝的な異常のみならず,環境的な因子によるエピジェネティクスの異常が注目されており,特に若年期の生育環境や栄養はその後の肥満症や生活習慣病の罹患リスクに多大な影響を与える可能性が示されつつある。若年期の運動不足は,その後の筋の不適応,すなわち筋萎縮の生じやすさに悪影響を与えるという本研究の成果は、若年期における運動不足のリスクを示唆するものである。このような分子機序の解明は、運動不足に関連した多くの多因子疾患の進行に歯止めをかけるための第一歩となり,多因子疾患に対する新たな医学的アプローチ,運動効果模倣薬の開発などあらゆる分野への貢献が期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 2件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Protective effects of acute exercise preconditioning on disuse-induced muscular atrophy in aged muscle: a narrative literature review.2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Naito H.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci.

      巻: 70(1) 号: 1 ページ: 55-55

    • DOI

      10.1186/s12576-020-00783-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Potential roles of neuronal nitric oxide synthase and the PTEN-induced kinase 1 (PINK1)/Parkin pathway for mitochondrial protein degradation in disuse-induced soleus muscle atrophy in adult rats2020

    • 著者名/発表者名
      Uda Munehiro、Yoshihara Toshinori、Ichinoseki-Sekine Noriko、Baba Takeshi、Yoshioka Toshitada
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 12 ページ: e0243660-e0243660

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0243660

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exercise-induced oxidative stress: Friend or foe?2020

    • 著者名/発表者名
      Powers SK, Deminice R, Ozdemir M, Yoshihara T, Bomkamp MP, Hyatt H.
    • 雑誌名

      J Sport Health Sci.

      巻: 9(5) 号: 5 ページ: 415-425

    • DOI

      10.1016/j.jshs.2020.04.001

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Calpains play an essential role in mechanical ventilation-induced diaphragmatic weakness and mitochondrial dysfunction.2020

    • 著者名/発表者名
      Hyatt H, Ozdemir M, Yoshihara T, Nguyen B, Deminice R, Powers SK.
    • 雑誌名

      Redox Biol.

      巻: 38 ページ: 101802-101802

    • DOI

      10.1016/j.redox.2020.101802

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of astaxanthin supplementation in prevention of disuse muscle atrophy: a review2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T., Sugiura T., Shibaguchi T., Naito H.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 8 号: 2 ページ: 61-71

    • DOI

      10.7600/jpfsm.8.61

    • NAID

      130007615098

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 年月日
      2019-03-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sex-specific differences in rat soleus-muscle signaling pathway responses to a bout of horizontal and downhill running.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Chang SW, Tsuzuki T, Natsume T, Kakigi R, Sugiura T, Naito H.
    • 雑誌名

      J Physiol Biochem.

      巻: 75(4) 号: 4 ページ: 585-595

    • DOI

      10.1007/s13105-019-00712-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Age-related changes in histone modification in rat gastrocnemius muscle.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Machida S, Tsuzuki T, Kakigi R, Chang SW, Sugiura T, Naito H.
    • 雑誌名

      Exp Gerontol.

      巻: 125 ページ: 110658-110658

    • DOI

      10.1016/j.exger.2019.110658

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exercise Preconditioning Attenuates Hind Limb Unloading-Induced Gastrocnemius Muscle Atrophy Possibly via the HDAC4/Gadd45 Axis in Old Rats2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Tsuzuki T, Chang SW, Kakigi R, Sugiura T, Naito H.
    • 雑誌名

      Exp Gerontol.

      巻: 122 ページ: 34-41

    • DOI

      10.1016/j.exger.2019.04.010

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Age-specific signaling responses to skeletal muscle disuse: A literature review.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T.
    • 雑誌名

      Biomed J Sci Tech Res.

      巻: 16(3) 号: 1 ページ: 11776-11778

    • DOI

      10.26717/bjstr.2019.16.002797

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association between Locomotive Syndrome and blood parameters in Japanese middle-aged and elderly individuals: A cross-sectional study.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Ozaki H, Nakagata T, Natsume T, Kitada T, Ishihara Y, Sawada S, Ishibashi M, Kobayashi H, Machida S, Naito H.
    • 雑誌名

      BMC Musculoskelet Disord.

      巻: 20 号: 1 ページ: 104-104

    • DOI

      10.1186/s12891-019-2480-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sex-related adaptation to disuse-induced skeletal muscle wasting.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Naito H.
    • 雑誌名

      Biomed J Sci Tech Res.

      巻: 14(1) ページ: 10644-10646

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sex differences in forkhead box O3a signaling response to hindlimb unloading in rat soleus muscle.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Natsume T, Tsuzuki T, Chang SW, Kakigi R, Sugiura T, Naito H.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci.

      巻: 69(2) ページ: 235-244

    • NAID

      40021818930

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of a progressive walking program on the risk of developing locomotive syndrome in elderly Japanese people: a single-arm trial2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Ozaki H, Nakagata T, Natsume T, Kitada T, Ishihara Y, Deng P, Osawa T, Ishibashi M, Ishijima M, Kobayashi H, Machida S, Naito H.
    • 雑誌名

      J Phys Ther Sci

      巻: 30 号: 9 ページ: 1180-1186

    • DOI

      10.1589/jpts.30.1180

    • NAID

      130007481311

    • ISSN
      0915-5287, 2187-5626
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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 atrophy2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heat stress induces FoxO3a phosphorylation in rat skeletal muscle.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Kakigi R, Naito H.
    • 雑誌名

      Musculoskeletal Regeneration.

      巻: 3

    • DOI

      10.14800/mr.1514

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dietary astaxanthin supplementation attenuates disuse-induced muscle atrophy and myonuclear apoptosis in the rat soleus muscle.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Yamamoto Y, Shibaguchi T, Miyaji N, Kakigi R, Naito H, Goto K, Ohmori D, Yoshioka T, Sugiura T.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci.

      巻: 67(1) 号: 1 ページ: 181-190

    • DOI

      10.1007/s12576-016-0453-4

    • NAID

      40021064612

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Long-term Physical Inactivity Exacerbates Hindlimb Unloading-induced Soleus Muscle Atrophy In Young Rats2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Tsuzuki T, Chang S-w, Natsume T, Kakigi R, Ichinoseki-Sekine N, Machida S, Sugiura T, Naito H.
    • 学会等名
      The American College of Sports Medicine 65th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of heat stress treatment and leucine supplementation on age-related muscle loss in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Kakigi R, Goto A, Yoshihara T, Tsuzuki T, Naito H.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TREADMILL EXERCISE TRAINING PROTECTS AGAINST METABOLIC DYSFUNCTION AND DIAPHRAGM WEAKNESS IN OBESE DIABETIC RATS2018

    • 著者名/発表者名
      Ichinoseki-Sekine N, Tsuzuki T, Hinkley MJ, Yoshihara T, Kobayashi H, Powers SK, Naito H.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-fat diet augments muscle atrophy by changes of muscle atrophy-related genes in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Goto A, Tsuzuki T, Yoshihara T, Furuichi S, Tsukioka K, Kakigi R, Naito H.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electromyostimulation with Blood Flow Restriction Enhances Activation of mTOR and MAPK Signalling Pathways in Rat Gastrocnemius Muscles2018

    • 著者名/発表者名
      Natsume T, Yoshihara T, Naito H.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term Physical Inactivity Exacerbates Hindlimb Unloading-induced Soleus Muscle Atrophy In Young Rats2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Tsuzuki T, Shuo-wen C, Natsume T, Kakigi R, Ichinoseki-Sekine N, Machida S, Sugiura T, Naito H.
    • 学会等名
      The American College of Sports Medicine 65th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effects of physical inactivity on neuromuscular electrical stimulation-induced mTOR and MAPK signaling activation in rat skeletal muscle.2017

    • 著者名/発表者名
      Natsume T, Yoshihara T, Tsuzuki T, Machida S, Naito H.
    • 学会等名
      The 3rd Congress, International Academy of Sportology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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