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筋小胞体へのCa2+再取り込み促進を標的とした筋萎縮抑制法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K09511
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56020:整形外科学関連
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

谷端 淳  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (00508426)

研究分担者 南沢 享  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (40257332)
暮地本 宙己  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60632841)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードサルコリピン / 筋萎縮抑制 / SERCA機能 / 細胞内Ca2+濃度 / 筋小胞体 / 筋小胞体Ca2+ ATPアーゼ / 細胞内Ca2+ / 抗酸化ストレス応答 / 筋萎縮 / 細胞内カルシウム / SERCA
研究開始時の研究の概要

筋萎縮を防ぎ、活動量を維持することは、超高齢社会をむかえた本邦では健康寿命延長のために重要な課題である。これまでに、萎縮骨格筋や筋疾患では筋小胞体にCa2+を取り込む筋小胞体Ca2+ ATPアーゼの機能を抑制する筋小胞体タンパク質・サルコリピンの発現が増加し、細胞内Ca2+濃度が上昇することが分かっている。しかし、筋小胞体Ca2+再取り込み機能低下に伴う細胞内Ca2+濃度上昇が筋萎縮を来す詳細な機序は不明である。本研究では、筋小胞体Ca2+再取り込み機能維持による細胞内Ca2+濃度の適正化が筋萎縮に及ぼす効果を分子生物学的、生理学的に評価する。

研究成果の概要

萎縮骨格筋や筋疾患では筋小胞体にCa2+を取り込む筋小胞体Ca2+ ATPアーゼ(SERCA)の機能を抑制する筋小胞体タンパク質・サルコリピン (SLN) の発現が増加し、細胞質内Ca2+濃度が上昇することが知られている。そこで、「筋小胞体Ca2+再取り込み機能維持による細胞内Ca2+濃度適正化が筋の恒常性維持に寄与する」と仮説をたて、SLN欠失に対する筋萎縮誘導が筋萎縮の程度に及ぼす影響を検討した。しかし残念なことにSLN KOマウスに対して筋萎縮を誘導すると野生型筋萎縮誘導モデルと同様に筋が萎縮し、筋萎縮の抑制効果は認められなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、SLNはcalcineurinを介して筋肥大に関わるという報告やSLN欠失では筋の再生が遅延するということが報告された。即ち、SLN欠失はSERCA機能を改善させる一方で、SLNは筋の恒常性維持にも関わるため、SLNの発現を抑制すると骨格筋の恒常性が損なわれる可能性が示唆された。そのため、細胞内Ca2+濃度の正常化を介した筋萎縮抑制法の開発に際し、SLNを標的することは適切ではない可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Urinary titin is not an early biomarker of skeletal muscle atrophy induced by muscle denervation in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Tanihata Jun、Minamisawa Susumu
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 8 ページ: e0289185-e0289185

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0289185

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Full-length human dystrophin on human artificial chromosome compensates for mouse dystrophin deficiency in a Duchenne muscular dystrophy mouse model2023

    • 著者名/発表者名
      Hiramuki Yosuke、Abe Satoshi、Uno Narumi、Kazuki Kanako、Takata Shuta、Miyamoto Hitomaru、Takayama Haruka、Morimoto Kayoko、Takehara Shoko、Osaki Mitsuhiko、Tanihata Jun、Takeda Shin’ichi、Tomizuka Kazuma、Oshimura Mitsuo、Kazuki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 4360-4360

    • DOI

      10.1038/s41598-023-31481-3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of Parkin‐mediated mitophagy in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease‐related sarcopenia2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Akihiko、Hashimoto Mitsuo、Tanihata Jun、 et al.,
    • 雑誌名

      Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle

      巻: 13 号: 3 ページ: 1864-1882

    • DOI

      10.1002/jcsm.12988

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcriptome analysis of gravitational effects on mouse skeletal muscles under microgravity and artificial 1 g onboard environment2021

    • 著者名/発表者名
      Risa Okada, 他15名, Naoki Ito, Dai Shiba, Masaki Shirakawa, Masafumi Muratani, Takashi Kudo, Satoru Takahashi.
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 9168-9168

    • DOI

      10.1038/s41598-021-88392-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thiamine treatment preserves cardiac function against ischemia injury via maintaining mitochondrial size and ATP levels2021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yuki、Kusakari Yoichiro、Akaoka Munetoshi、Watanabe Masato、Tanihata Jun、Nishioka Naritomo、Bochimoto Hiroki、Akaike Toru、Tachibana Toshiaki、Minamisawa Susumu
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 130 号: 1 ページ: 26-35

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00578.2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The nSMase2/Smpd3 gene modulates the severity of muscular dystrophy and the emotional stress response in mdx mice2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaka Yasunari、Tanihata Jun、Ooshima Yoshiko、Yamada Daisuke、Sekiguchi Masayuki、Miyatake Shouta、Aoki Yoshitsugu、Terumitsu Mika、Yashiro Ryu、Komaki Hirofumi、Ishiyama Akihiko、Oya Yasushi、Inoue Yukiko U.、Inoue Takayoshi、Takeda Shin’ichi、Hashido Kazuo
    • 雑誌名

      BMC Medicine

      巻: 18 号: 1 ページ: 343-343

    • DOI

      10.1186/s12916-020-01805-5

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glycerophospholipid profile alterations are associated with murine muscle‐wasting phenotype2020

    • 著者名/発表者名
      Senoo Nanami、Miyoshi Noriyuki、Kobayashi Eri、Morita Akihito、Tanihata Jun、Takeda Shin'ichi、Miura Shinji
    • 雑誌名

      Muscle & Nerve

      巻: 62 号: 3 ページ: 413-418

    • DOI

      10.1002/mus.26993

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Troponin T amino acid mutation (ΔK210) knock-in mice as a neonatal dilated cardiomyopathy model2020

    • 著者名/発表者名
      Tanihata Jun、Fujii Teruyuki、Baba Shunsuke、Fujimoto Yoshitaka、Morimoto Sachio、Minamisawa Susumu
    • 雑誌名

      Pediatric Research

      巻: 89 号: 4 ページ: 846-857

    • DOI

      10.1038/s41390-020-1016-1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] iNOS is not responsible for RyR1 S-nitrosylation in mdx mice with truncated dystrophin2020

    • 著者名/発表者名
      Nogami Ken’ichiro、Maruyama Yusuke、Elhussieny Ahmed、Sakai-Takemura Fusako、Tanihata Jun、Kira Jun-ichi、Miyagoe-Suzuki Yuko、Takeda Shin’ichi
    • 雑誌名

      BMC Musculoskeletal Disorders

      巻: 21 号: 1 ページ: 479-479

    • DOI

      10.1186/s12891-020-03501-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mutation-independent Proteomic Signatures of Pathological Progression in Murine Models of Duchenne Muscular Dystrophy2020

    • 著者名/発表者名
      van Westering Tirsa L.E.、Johansson Henrik J.、Hanson Britt、Coenen-Stass Anna M.L.、Lomonosova Yulia、Tanihata Jun、Motohashi Norio、Yokota Toshifumi、Takeda Shin'ichi、Lehti? Janne、Wood Matthew J.A.、EL Andaloussi Samir、Aoki Yoshitsugu、Roberts Thomas C.
    • 雑誌名

      Molecular & Cellular Proteomics

      巻: 19 号: 12 ページ: 2047-2068

    • DOI

      10.1074/mcp.ra120.002345

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Age-Dependent Echocardiographic and Pathologic Findings in a Rat Model with Duchenne Muscular Dystrophy Generated by CRISPR/Cas9 Genome Editing2020

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Hidetoshi、Kimura Koichi、Yamanouchi Keitaro、Teramoto Naomi、Okano Tomoko、Daimon Masao、Morita Hiroyuki、Takenaka Katsu、Shiga Takanori、Tanihata Jun、Aoki Yoshitsugu、Inoue-Nagamura Tokiko、Yotsuyanagi Hiroshi、Komuro Issei
    • 雑誌名

      International Heart Journal

      巻: 61 号: 6 ページ: 1279-1284

    • DOI

      10.1536/ihj.20-372

    • NAID

      130007945853

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 微小重力は細胞内カルシウム濃度の低下を介して細胞増殖を抑制する2024

    • 著者名/発表者名
      市原彩夏,谷端 淳、榎木裕紀,松元一明,南沢 享
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Sfpq-KO-マウスをモデルとした骨格筋エネルギー代謝-筋量制御連関及び、SFPQによる長鎖遺伝子発現制御機構の解明2024

    • 著者名/発表者名
      細川元靖、飯田 慶、谷端 淳、武田伸一、萩原正敏、武内章英
    • 学会等名
      第8回若手による骨格筋細胞研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 模擬微小重力曝露による筋細胞内Ca2+濃度低下が筋芽細胞増殖に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      3)市原彩夏,谷端 淳、榎木裕紀,松元一明,南沢 享
    • 学会等名
      第8回若手による骨格筋細胞研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between microgravity and myoblast proliferation.2023

    • 著者名/発表者名
      Ichihara A, Tanihata J, Enoki Y, Matsumoto K, Minamisawa S:
    • 学会等名
      The 10th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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