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オートファジー基質の細胞内タンパク制御による新たな筋量維持機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03153
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

奥津 光晴  名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (80409755)

研究分担者 山田 崇史  札幌医科大学, 保健医療学部, 准教授 (50583176)
岩田 全広  日本福祉大学, 健康科学部, 准教授 (60448264)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード骨格筋 / オートファジーアダプター / 抗酸化物質 / オートファジー基質 / 運動
研究成果の概要

本研究は、筋量維持に対するp62の役割の立証を目的に実施した。その結果、マウスへのルイス肺癌細胞(LLC)の皮下移植は酸化ストレスを増加し筋萎縮を誘導した。LLCの移植はNrf2の活性化と抗酸化酵素の発現を増加するが、筋特異的Nrf2欠損マウスではLLCの移植による抗酸化酵素の増加が抑制され重度な筋萎縮を誘導した。Nrf2の活性化を制御するp62を筋特異的に増強したマウスは、Nrf2の活性化と抗酸化酵素の発現を増加し、LLCの移植による酸化ストレスの増加と筋萎縮の誘導を軽減した。これらの結果は、p62はNrf2を介して抗酸化物質の産生を調節し筋萎縮の軽減に貢献する可能性を示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

p62の機能に関するこれまでの報告は癌細胞などの悪化した細胞を対象にした研究が多く、骨格筋のような正常細胞を対象にした研究は少ない。また運動による骨格筋の適応について、p62に着目しその役割を遺伝子組換えマウスを作成して立証した報告は少なく、学術的意義がある。
癌、心不全や糖尿病などの疾患や加齢は骨格筋量を減少する。筋量の減少は廃用性症候群やロコモティブ症候群を発症することから、筋量を規定する分子メカニズムを解明し予防や治療に応用することは、健康寿命の延伸や医療費削減の観点から重要な課題である。本研究の成果は、当該分野に応用することで上記の課題を解決できる可能性があることから社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] University of Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] The University Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Muscle-derived SDF-1α/CXCL12 modulates endothelial cell proliferation but not exercise training-induced angiogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Mami Yamada, Chihiro Hokazono, Ken Tokizawa, Shuri Marui, Masahiro Iwata, Vitor A. Lira, Katsuhiko Suzuki, Shinji Miura, Kei Nagashima, Mitsuharu Okutsu
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology

      巻: 317 号: 6 ページ: R770-R779

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00155.2019

    • 関連する報告書
      2019 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] p62/SQSTM1 and Nrf2 are essential for exercise-mediated enhancement of antioxidant protein expression in oxidative muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Mami Yamada, Masahiro Iwata, Eiji Warabi, Hisashi Oishi, Vitor A. Lira, Mitsuharu Okutsu
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 8022-8032

    • DOI

      10.1096/fj.201900133r

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 運動による骨格筋の新たな抗酸化酵素の産生機構2021

    • 著者名/発表者名
      奥津光晴、山田麻未
    • 学会等名
      第25回日本体力医学会東海地方会学術集会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Lack of muscle p62/SQSTM1 protects against high fat diet‐induced muscle wasting2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Okutsu M
    • 学会等名
      Experimental Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Muscle‐specific Nrf2 deficiency exacerbates cancer cachexia‐induced skeletal muscle atrophy2020

    • 著者名/発表者名
      Okutsu M, Yamada M
    • 学会等名
      Experimental Biology 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オートファジー基質と骨格筋の恒常性維持2020

    • 著者名/発表者名
      奥津光晴、山田麻未
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋の筋量維持に対するオートファジーアダプターの役割2020

    • 著者名/発表者名
      奥津光晴
    • 学会等名
      第6回日本筋学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 加齢性筋萎縮に対するオートファジー基質の役割2020

    • 著者名/発表者名
      山田麻未、奥津光晴
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Muscle contractile activity-mediated regulation of antioxidant enzymes in oxidative muscle requires p62 phosphorylation-induced Nrf2 activation2019

    • 著者名/発表者名
      Okutsu M.
    • 学会等名
      14th symposium for International Society of Exercise and Immunology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Muscle contractile activity-mediated regulation of antioxidant enzymes in oxidative muscle requires p62 phosphorylation-induced Nrf2 activation2019

    • 著者名/発表者名
      Okutsu M.
    • 学会等名
      Hallym University-Nagoya City University International Joint Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Muscle contractile activity-mediated regulation of antioxidant enzymes in oxidative muscle requires p62/SQSTM1 phosphorylation-induced Nrf2 activation2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Iwata M, Warabi E, Oishi H, Lira VA, and Okutsu M
    • 学会等名
      Experimental Biology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Muscle-derived SDF-1α/CXCL12 modulates endothelial cell proliferation but is not required for exercise training-induced angiogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Okutsu M, Yamada M, Hokazono C, Tokizawa K, Marui S, Iwata M, Lira VA, Suzuki K, Miura S, and Nagashima K
    • 学会等名
      Experimental Biology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高脂肪食摂取による筋萎縮に対するp62の役割2019

    • 著者名/発表者名
      山田麻未,奥津光晴.
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 癌カヘキシーによる筋萎縮に対するNrf2の役割2019

    • 著者名/発表者名
      奥津光晴,山田麻未.
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高脂肪食摂取による筋萎縮に対するオートファジー基質の役割2019

    • 著者名/発表者名
      山田麻未,奥津光晴.
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 癌カヘキシーによる骨格筋萎縮におけるNrf2の役割2019

    • 著者名/発表者名
      奥津光晴,山田麻未.
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Muscle contractile activity-mediated p62 phosphorylation im prove antioxidant enzymes in skeletal muscle thorough the activation of Keap1/Nrf2 pathway2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Iwata M, Okutsu M
    • 学会等名
      第7回骨格筋生物学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The role of Nrf2 in exercise training-mediated regulation of antioxidant enzymes in skeletal muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Okutsu M, Yamada M, Iwata M
    • 学会等名
      Experimental Biology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] p62/SQSTM1 is required for exercise training-mediated regulation of antioxidant enzymes in skeletal muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Iwata M, Okutsu M
    • 学会等名
      Experimental Biology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動による抗酸化物質の増加におけるNrf2の役割2018

    • 著者名/発表者名
      奥津光晴、山田麻未、岩田全広
    • 学会等名
      第73回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 運動によるp62の活性化と抗酸化物質の発現制御2018

    • 著者名/発表者名
      山田麻未、岩田全広、奥津光晴
    • 学会等名
      第73回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋の収縮刺激による抗酸化物質の産生制御に対するNrf2の活性化2018

    • 著者名/発表者名
      山田麻未、岩田全広、奥津光晴
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 筋肉研究最前線2019

    • 著者名/発表者名
      奥津光晴,山田麻未.(森谷敏夫編集)
    • 総ページ数
      341
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 名古屋市立大学大学院 理学研究科 分子生理学

    • URL

      https://www.nsc.nagoya-cu.ac.jp/~okutsu/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 【プレスリリース】EurekAlert! by AAAS

    • URL

      https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-04/ncu-pan042519.php

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 【プレスリリース】日本の研究者.com

    • URL

      https://research-er.jp/articles/view/79014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 【プレスリリース】名古屋市立大学

    • URL

      https://www.nagoya-cu.ac.jp/about/press/press/release/h31/#014852

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 名古屋市立大学大学院システム自然科学研究科分子生理学研究室

    • URL

      https://www.nsc.nagoya-cu.ac.jp/~okutsu/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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