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非酵素的翻訳後修飾の可視化から骨格筋の老化を「見る」

研究課題

研究課題/領域番号 22K18413
研究種目

挑戦的研究(開拓)

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
研究機関京都大学

研究代表者

江川 達郎  京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (00722331)

研究分担者 岩田 浩明  鳥取大学, 医学部, 教授 (40613328)
後藤 勝正 (山下勝正)  豊橋創造大学, 保健医療学部, 教授 (70239961)
横川 拓海  京都大学, 農学研究科, 助教 (80844323)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2023年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2022年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワード糖化ストレス / AGEs / RAGE / イメージングマスサイトメトリー / IMC / イメージング・マスサイトメトリー / 骨格筋 / 老化 / 糖化 / イメージング / 非酵素的翻訳後修飾
研究開始時の研究の概要

要支援・要介護状態に至る三大要因は運動器疾患・認知症・脳血管疾患である。特に、加齢に伴う骨格筋機能低下は免疫系や血管系、脳・神経系を含む各臓器の機能低下に直結して個体老化を招く。このため、加齢による骨格筋機能の低下、つまり骨格筋老化がいかにして起こるのか、その分子背景を明らかにすることが健康維持・増進の観点から欠かせない。本研究では、多重メージング技術および人工知能による画像解析技術の2つの先駆的技術を活用して骨格筋老化の特徴を抽出することにより、骨格筋老化の新たな分子プロセスの発見を目指す。

研究実績の概要

本研究では、イメージング・マス・サイトメトリー手法による多重メージング技術および人工知能による画像解析技術の2つの先駆的技術を活用して骨格筋老化を「見る」(骨格筋老化の特徴を抽出する)ことにより、骨格筋老化の新たな分子プロセスの発見を目指している。
3年計画最終年度の今期は、昨年度に完成した抗体パネルデザインをもとに、老化マウスと若齢マウスから摘出した骨格筋(足底筋、ヒラメ筋)に対して、マスイメージングサイトメトリーを実施した。その結果として、16種類のタンパク質の発現状態を可視化することに成功した。老齢筋と若齢筋を比較解析したところ、老齢筋において終末糖化産物AGEsやその受容体であるRAGEの発現が増加していることが確認された。一方で、ミトコンドリアマーカーであるCOX4発現は郎れ筋で低下していた。
本研究の最終目標として、人工知能AIによる画像解析により、老齢筋に特徴的な発現変化を明らかにしようとしているが、本年度中の実施は叶わなかった。そのため、研究期間を1年延長することにより、引き続き解析を実施していく。

現在までの達成度
現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

イメージングサイトメトリーのセットアップに時間がかかり、画像撮影は済んだものの解析をすべて終えるまでに至っていない。研究期間を1年延長することにより、研究実施の遅れをカバーする。

今後の研究の推進方策

研究期間を1年延長し、引き続き解析を進める。あとはAI解析を行うのみであり、すでに共同研究者とともに解析を進行中である。解析結果をもとにアルゴリズムを修正し、解析を繰り返すことで、骨格筋老化の新規機序の発見を目指す。

報告書

(4件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 審査結果の所見   実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Glycative stress inhibits hypertrophy and impairs cell membrane integrity in overloaded mouse skeletal muscle2024

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Ogawa Takeshi、Yokokawa Takumi、Kido Kohei、Iyama Ryota、Zhao Haiyu、Kurogi Eriko、Goto Katsumasa、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle

      巻: - 号: 3 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1002/jcsm.13444

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct and acute effects of advanced glycation end products on proteostasis in isolated mouse skeletal muscle2024

    • 著者名/発表者名
      Zhao Haiyu、Iyama Ryota、Kurogi Eriko、Hayashi Tatsuya、Egawa Tatsuro
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 12 号: 12

    • DOI

      10.14814/phy2.16121

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Advanced glycation end products promote ROS production via PKC/p47 phox axis in skeletal muscle cells2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shinichiro、Hayashi Tatsuya、Egawa Tatsuro
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 74 号: 1 ページ: 51-51

    • DOI

      10.1186/s12576-024-00944-1

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 糖化ストレスと運動抵抗性2024

    • 著者名/発表者名
      江川達郎
    • 学会等名
      第1回身体運動研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 京都大学大学院人間・環境学研究科分子運動適応学研究室

    • URL

      https://www.egawa-lab.com/

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [備考] 京都大学大学院人間・環境学研究科健康運動学研究室ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/tatsuroegawa/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-12-26  

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