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ミトコンドリアUPRを基盤としたヒトへも応用可能な健康長寿因子の探索的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0228
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関東京理科大学

研究代表者

樋上 賀一  東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 教授 (90253640)

研究分担者 小林 正樹  東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 講師 (30795612)
下川 功  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (70187475)
田川 亮真  東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 助教 (70844455)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2023年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードカロリー制限 / 食餌誘導性肥満 / 脂肪萎縮 / 老化 / 脂肪酸生合成 / ミトコンドリ生合成 / ミトコンドリアストレス応答 / GDF15 / レスベラトロール / サル / マウス / 白色脂肪組織 / RNA-seq / 脂肪組織 / ミトコンドリアUPR
研究開始時の研究の概要

CRによる脂肪組織におけるミトコンドリアアンフールデッドプロテイン反応(mtUPR)を切り口として、肥満症の脂肪組織と比較することにより、その本体を明らかにする。また、マウスとサルにおけるCRによる共通する変化を明らかにするとともに、成長ホルモン/IGF-1シグナル抑制非依存性に制御されるメカニズムの中から、新たなヒトへも有効な分子メカニズムを明らかにする。加えて、本研究を、米国NIAのde Cabo博士の研究室と共同で実施することにより、若手研究者の国際化、本邦における老化生物学を専門とする次世代をリードする若手研究者の育成に貢献する。

研究成果の概要

生体に有益なカロリーの制限(CR)、その対極である食餌誘導性肥満(DIO)と脂肪特異的にミトコンドリア(mt)プロテオスタシス異常を示すMIPEP欠損(aMKO)マウス、mtストレス誘導性ミトカインGDF15、CR模倣薬レスベラトロル(RS)の作用を比較検討した。その結果、DIOとaMKOでは炎症は亢進し、GDF15発現を含むmtストレスは増加し、脂肪酸合成やmt生合成は抑制された。一方、CRは相反する結果を示した。また、RSのCR模倣効果は限定的であった。加えて、GDF15は末梢組織において老化に伴うストレスに対して防御的に作用している可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CRは、代謝改善・抗老化・寿命延伸を誘導する。CRの有益な効果は、近年、サルにおいても観察されることが報告されている。それゆえ、CRはヒトの健康寿命延伸にも有効であると考えられ、CR模倣薬の開発が望まれている。レスベラトロル(RS)はCR模倣薬として注目されている。本研究により、サルの脂肪組織において、RSによるCR模倣効果は、脂肪酸生合成の亢進や炎症の抑制に関して、わずかに見られるものの、限定的であること、さらに、CR作用とは異なるものの、老化の制御にはGDF15シグナルの活性化が有益である可能性が示唆され、ヒトへ外挿する前にサルを用いた解析が必要と考えられた。

報告書

(2件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件)

  • [国際共同研究] National Institute on Aging(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Individual evaluation of aging- and caloric restriction-related changes to distinct multimeric complexes of circulating adiponectin by immunoblotting2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masaki、Nezu Yuichiro、Itoh Mayu、Uchida Rio、Arikawa Tomoya、Otsubo Minami、Nozaki Yuka、Tagawa Ryoma、Fujishima Yuya、Maeda Norikazu、Shimomura Iichiro、Higami Yoshikazu
    • 雑誌名

      Experimental Gerontology

      巻: 164 ページ: 111821-111821

    • DOI

      10.1016/j.exger.2022.111821

    • 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] Long-Term Dietary Taurine Lowers Plasma Levels of Cholesterol and Bile Acids2022

    • 著者名/発表者名
      Tagawa Ryoma、Kobayashi Masaki、Sakurai Misako、Yoshida Maho、Kaneko Hiroki、Mizunoe Yuhei、Nozaki Yuka、Okita Naoyuki、Sudo Yuka、Higami Yoshikazu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 3 ページ: 1793-1793

    • DOI

      10.3390/ijms23031793

    • 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] Prolonged caloric restriction ameliorates age-related atrophy in slow and fast muscle fibers of rat soleus muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Mizunoe, Masaki Kobayashi, Hiroki Saito, Akifumi Goto, Ryota Migitaka, Kumi Miura, Naoyuki Okita, Yuka Sudo, Ryoma Tagawa, Miki Yoshida, Ai Umemori, Yoshimi Nakagawa, Hitoshi Shimano, Yoshikazu Higami
    • 雑誌名

      Experimental gerontology

      巻: 154 ページ: 111519-111519

    • DOI

      10.1016/j.exger.2021.111519

    • 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] Contribution of PGC-1α to Obesity- and Caloric Restriction-Related Physiological Changes in White Adipose Tissue2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masaki、Deguchi Yusuke、Nozaki Yuka、Higami Yoshikazu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 11 ページ: 6025-6025

    • DOI

      10.3390/ijms22116025

    • 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] Mitochondrial Unfolded Protein Responses in White Adipose Tissue: Lipoatrophy, Whole-Body Metabolism and Lifespan2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masaki、Nezu Yuichiro、Tagawa Ryoma、Higami Yoshikazu
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 6 ページ: 2854-2854

    • DOI

      10.3390/ijms22062854

    • 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] Trehalose induces SQSTM1/p62 expression and enhances lysosomal activity and antioxidative capacity in adipocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masaki、Yasukawa Hiromine、Arikawa Tomoya、Deguchi Yusuke、Mizushima Natsumi、Sakurai Misako、Onishi Shoichi、Tagawa Ryoma、Sudo Yuka、Okita Naoyuki、Higashi Kyohei、Higami Yoshikazu
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 11 号: 1 ページ: 185-194

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13055

    • 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

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公開日: 2020-10-29   更新日: 2025-01-30  

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