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ビタミンDシグナルによる骨格筋の維持制御機構とサルコペニア病態生理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K09289
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
研究機関国立研究開発法人国立長寿医療研究センター

研究代表者

細山 徹  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 ジェロサイエンス研究センター, 副部長 (20638803)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードサルコペニア / ビタミンD / 筋力低下 / 骨格筋内脂肪蓄積 / 間葉系前駆細胞 / 筋線維 / 骨格筋 / VDR / 高齢者 / 遺伝子組換えマウス / 成熟骨格筋
研究開始時の研究の概要

近年、加齢に伴う血中ビタミンD量の低下とサルコペニアとの関連性を示唆する報告が相次いでいる。しかし、ビタミンDの成熟骨格筋に対する直接的な作用やその機序については、十分な科学的エビデンスが示されていると言い難い。本研究では、成熟筋線維および骨格筋幹細胞特異的にビタミンD受容体を欠損したマウスを用いて、成熟骨格筋におけるビタミンDシグナリングの役割を明らかにするとともに、高齢者臨床データおよび高齢者骨格筋の組織学的解析を行うことで、サルコペニアとビタミンDとの関係性を明らかにする。

研究成果の概要

ビタミンDは様々な生命現象に寄与しており、その産生量の低下と疾患との関連性が指摘されている。本研究では、老年性疾患であるサルコペニアとビタミンD欠乏やビタミンDシグナル阻害との関連性について、遺伝子組換えマウスや疫学解析などを用いて検討した。その結果、成熟筋線維におけるビタミンDシグナル阻害によって筋力低下が生じること、また、ビタミンD欠乏者においてサルコペニア発症率が増加することを見出した。さらに、高齢者に頻発する骨格筋内脂肪蓄積にビタミンD欠乏やビタミンDシグナル阻害が関わることなどを明らかにした。これらの研究成果は、サルコペニアの予防法や治療法の開発の一助となることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

サルコペニアに対する予防法や治療法の開発は、超高齢社会にある我が国において喫緊の課題であるが、その病態生理研究は進んでいない。本研究で我々は、ビタミンDの低下やそのシグナル阻害が筋力低下やサルコペニア発症率の増加に直接関わることを明らかにし、サルコペニアの発症機構の一端や本ビタミンの治療有用性を示すことが出来た。さらに、近年サルコペニアとの関連性が指摘されている骨格筋内脂肪蓄積において、脂肪組織の起源細胞におけるビタミンDシグナル阻害が関与する可能性を世界で初めて示すことが出来た。これらの結果は、サルコペニア発症の分子機構の解明のみならず、健康寿命延伸に向けた重要な知見である。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Lack of vitamin D signalling in mesenchymal progenitors causes fatty infiltration in muscle2024

    • 著者名/発表者名
      Hosoyama Tohru、Kawai‐Takaishi Minako、Iida Hiroki、Yamamoto Yoko、Nakamichi Yuko、Watanabe Tsuyoshi、Takemura Marie、Kato Shigeaki、Uezumi Akiyoshi、Matsui Yasumoto
    • 雑誌名

      Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 13448-13448

    • DOI

      10.1002/jcsm.13448

    • 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] Influence of vitamin D on sarcopenia pathophysiology: A longitudinal study in humans and basic research in knockout mice2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Takafumi、Hosoyama Tohru、Tomida Makiko、Yamamoto Yoko、Nakamichi Yuko、Kato Shigeaki、Kawai‐Takaishi Minako、Ishizuka Shinya、Nishita Yukiko、Tange Chikako、Shimokata Hiroshi、Imagama Shiro、Otsuka Rei
    • 雑誌名

      Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle

      巻: 13 号: 6 ページ: 2961-2973

    • DOI

      10.1002/jcsm.13102

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ビタミンD欠乏とサルコペニア・フレイルリスク2024

    • 著者名/発表者名
      細山 徹
    • 学会等名
      第26回健康栄養シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] サルコペニアの病態にビタミンDが及ぼす影響 -ヒトにおける縦断的研究およびノックアウトマウスを用いた基礎研究―2023

    • 著者名/発表者名
      水野隆文, 細山 徹, 富田真紀子, 石塚真哉, 西田裕紀子, 丹下智香子, 下方浩史, 今釜史郎, 大塚礼
    • 学会等名
      第23回日本抗加齢医学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Vitamin D signaling plays an inhibitory role in formation of intramuscular adipose tissue.2023

    • 著者名/発表者名
      Tohru Hosoyama, Hiroki Iida, Minako Kawai-Takaishi, Akiyoshi Uezumi, Ken Watanabe.
    • 学会等名
      IAGG-AOR2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of cell-cell communications and environmental changes surrounding muscle on IMAT formation2023

    • 著者名/発表者名
      Tohru Hosoyama
    • 学会等名
      IAGG-AOR2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビタミンDシグナル阻害やビタミンD欠乏は骨格筋内脂肪浸潤を導く2023

    • 著者名/発表者名
      細山 徹, 飯田浩貴, 高石美奈子, 上住聡芳, 渡邉 剛, 竹村真里枝, 松井康素
    • 学会等名
      第10回日本サルコペニア・フレイル学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Role of Vitamin D in Muscle Homeostasis.2023

    • 著者名/発表者名
      Tohru Hosoyama
    • 学会等名
      NCGG-ICAH-TMIG Joint Symposium 2023 IAGG-AOR Satellite
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ビタミンDとサルコペニア―骨格筋に対するビタミンDの多様な作用と疾患との関わり―2023

    • 著者名/発表者名
      細山 徹
    • 学会等名
      第71回日本職業・災害医学会学術大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サルコペニア・フレイルのバイオマーカー探索の試み2022

    • 著者名/発表者名
      細山 徹
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lack of vitamin D signaling accelerates muscle atrophy in cachexia.2022

    • 著者名/発表者名
      Tohru Hosoyama, Yoshihiro Miyagawa, Minako Takaishi-Kawai, Ken Watanabe.
    • 学会等名
      The 8th Asian Conference for Frailty and Sarcopenia
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vitamin D, a potential role for tissue homeostasis and sarcopenia.2022

    • 著者名/発表者名
      Tohru Hosoyama
    • 学会等名
      The 8th Asian Conference for Frailty and Sarcopenia
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vitamin D as a biomarker candidate for sarcopenia and dynapenia; from basic and epidemiological studies.2022

    • 著者名/発表者名
      Tohru Hosoyama
    • 学会等名
      The 8th Asian Conference for Frailty and Sarcopenia
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 成熟筋線維におけるビタミンDシグナルの役割2021

    • 著者名/発表者名
      細山徹、高石美菜子、飯田浩貴、渡邉剛、松井康素、渡邉研
    • 学会等名
      骨格筋生物学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ビタミンD低下がサルコペニア病態生理に与える影響について2021

    • 著者名/発表者名
      水野隆文、細山 徹、飯田浩貴、石塚真哉、渡辺 剛、平岩秀樹、松井康素、今釜史郎
    • 学会等名
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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