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メタボライト-シグナル連関による骨格筋恒常性維持機構の解明とその食品分野への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19H02908
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38050:食品科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

山内 祥生  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00444878)

研究分担者 佐々木 栄太  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 特任講師 (00803157)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード骨格筋 / メタボライト / 筋障害 / 筋萎縮
研究開始時の研究の概要

サルコペニアは、寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、その予防は、健康寿命延伸の最重要課題の一つである。筋量維持は、サルコペニア予防に極めて重要であるため、ヒト骨格筋の恒常性維持機構の理解と、それに基づいた薬に頼らない筋萎縮予防の重要性が増している。本研究では、骨格筋が産生するメタボライトによるシグナル制御と骨格筋恒常性について解析を行い、サルコペニアをはじめとする筋萎縮の予防効果を有する食品成分の探索を行う。

研究成果の概要

加齢性筋萎縮症(サルコペニア)は、高齢者の寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、その予防は健康寿命延伸の最重要課題の一つである。本研究では、主にヒトiPS細胞由来骨格筋細胞を用いて、代謝とシグナル伝達の連関に着目し、骨格筋の恒常性メカニズムの解析を行った。その結果、メバロン酸経路の阻害によってタンパク質合成と分解のバランスが崩れ、骨格筋細胞障害が惹起されることを明らかとなった。したがって、メバロン酸経路の代謝産物(メタボライト)が骨格筋の機能維持に極めて重要な役割を果たしていることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

加齢性筋萎縮症(サルコペニア)は、高齢者の寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、高齢者の筋量維持は健康寿命延伸の実現に向けた最重要課題の一つである。骨格筋量は、主にタンパク質の合成と分解のバランスによって調節されており、タンパク質代謝制御の解明は骨格筋恒常性の理解に重要である。本研究より、メバロン酸経路代謝産物がタンパク質の合成と分解の制御に重要な役割を果たしていることが、ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞を用いて明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Muscle-specific TGR5 overexpression improves glucose clearance in glucose-intolerant mice2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Takashi、Watanabe Yuichi、Kuboyama Ayane、Oikawa Akira、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 296 ページ: 100131-100131

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.016203

    • 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] Functional effect of nobiletin as a food-derived allosteric modulator of mouse CRFR2β in skeletal muscle2020

    • 著者名/発表者名
      Chikazawa Miho、Moriwaki Yoshitaka、Uramoto Mari、Yamauchi Yoshio、Shimizu Makoto、Shimizu Kentaro、Sato Ryuichiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 529 号: 2 ページ: 328-334

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.03.189

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymethoxyflavones in orange peel extract prevent skeletal muscle damage induced by eccentric exercise in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Toshihide、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 2 ページ: 440-446

    • DOI

      10.1093/bbb/zbaa036

    • 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] Bridging molecules are secreted from the skeletal muscle and potentially regulate muscle differentiation2020

    • 著者名/発表者名
      Chikazawa Miho、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 522 号: 1 ページ: 113-120

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.11.010

    • 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
  • [雑誌論文] Ring finger protein 5 activates sterol regulatory element-binding protein 2 (SREBP2) to promote cholesterol biosynthesis via inducing polyubiquitination of SREBP chaperone SCAP2020

    • 著者名/発表者名
      Kuan Yen-Chou、Takahashi Yu、Maruyama Takashi、Shimizu Makoto、Yamauchi Yoshio、Sato Ryuichiro
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 12 ページ: 3918-3928

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.011849

    • 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
  • [学会発表] 脂質輸送タンパク質を介したコレステロール恒常性制御2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤穂高,山内祥生,佐藤隆一郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] メバロン酸経路はヒトiPS細胞由来骨格筋細胞においてタンパク質恒常性を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      趙尭琳,久保 美遥、櫻井英俊、佐藤隆一郎、山内祥生
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒト及びマウス骨格筋由来細胞外小胞のプロテオミクス解析2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺祥、須藤優里、櫻井英俊、佐藤隆一郎、山内祥生
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 27-hydroxycholesterol産生に基づくミトコンドリアへのコレステロール輸送の評価2021

    • 著者名/発表者名
      小澤光,齋藤穂高,佐藤隆一郎,山内祥生
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋特異的な胆汁酸受容体TGR5の過剰発現はグルコースクリアランスを改善する2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 崇、渡邉 雄一、久保山 文音、及川 彰、清水 誠、山内 祥生、佐藤 隆一郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を活用した食品機能性研究の基盤構築2020

    • 著者名/発表者名
      山内祥生
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトおよびマウス骨格筋細胞が分泌するエクソソームの生化学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      須藤 優里、櫻井 英俊、佐藤 隆一郎、山内 祥生
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋障害・萎縮におけるABCA1遺伝子発現応答の解析2020

    • 著者名/発表者名
      小野 敦子、清水 誠、近澤 未歩、山内 祥生、佐藤 隆一郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌が産生する脂肪酸代謝産物のヒトiPS小腸モデルを用いた生理機能解明2020

    • 著者名/発表者名
      野口 惇、清水 誠、高橋 裕、岸野 重信、小川 順、山内 祥生、佐藤 隆一郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コレステロール恒常性維持機構とその生理的な役割2019

    • 著者名/発表者名
      山内祥生
    • 学会等名
      第73回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of cellular sterol homeostasis by endogenous oxysterols2019

    • 著者名/発表者名
      山内祥生
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内で産生された酸化ステロールによるコレステロール代謝制御2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤穂高、佐藤隆一郎、山内祥生
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 骨格筋における胆汁酸受容体TGR5の活性化が糖代謝を改善することを発見

    • URL

      https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics_20210104-1.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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