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O結合グリコシル化制御に基づくサルコペニアの新規治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19754
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

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
研究機関九州大学

研究代表者

絹川 真太郎  九州大学, 医学研究院, 准教授 (60399871)

研究分担者 松島 将士  九州大学, 医学研究院, 助教 (80552869)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードサルコペニア / 翻訳後修飾 / O結合グリコシル化 / 健康寿命 / 翻訳語修飾
研究開始時の研究の概要

本研究は、『加齢における骨格筋萎縮の進展にタンパク合成や分解に関わる種々のタンパクのO-GLcNAc化修飾が重要な役割を果たしている』という仮説を立て、O-GlcNAc化の制御による骨格筋萎縮の予防・治療法を開発することを目的とする。骨格筋が生体の代謝の中心であることに注目し、その代謝産物による翻訳後修飾であり、リン酸化と競合的に働くO-GlcNAc化修飾に着目した点が、本研究の新規性である。本研究では、これまで注目されていなかったO-GlcNAc化修飾に注目して、加齢における骨格筋萎縮にO-GlcNAc化修飾が重要な役割を果たしているのではないか、という学術的に根本的な疑問の解決に挑戦する。

研究成果の概要

C57BL/6Jマウスは加齢とともに、骨格筋萎縮(骨格筋重量減少、骨格筋細胞径縮小)が観察され、タンパク合成系と分解系タンパクのバランスが破綻した。骨格筋タンパクのO-GlcNAc化は、全体としては増加する傾向があったが、分子量毎に増減に違いがあった。ヘキソサミン生合成経路律速酵素である骨格筋におけるGFAT1が増加し、O-GlcNacを除去するOGAが減少した。加齢マウスへGFAT抑制薬である6-Diazo-5-oxo-L-norleucin (DON)を3か月間投与したところ、vehicleを投与した群と比較して、骨格筋重量の低下および細胞径の縮小が軽減する傾向が観察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

サルコペニア患者に対する有効な予防・治療法はなく、筋力トレーニングを併用した運動療法を継続するしかないが、その効果は不十分であり、継続が困難な場合も多い。本研究では、これまで注目されていなかったO-GlcNAc化修飾に注目して、加齢における骨格筋萎縮にO-GlcNAc化修飾が重要な役割を果たしていることを明らかにした点で学術的意義が高い。骨格筋萎縮に対するO-GlcNAc化修飾制御という我々独自のパラダイムに基づく予防・治療法の基礎的基盤を築くことができれば、サルコペニアの新規予防・治療法の臨床応用の実現性は高く、健康寿命の実現に大きく寄与すると考えられ、社会的意義が大きい。

報告書

(2件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Ergogenic effects of caffeine are mediated by myokines2022

    • 著者名/発表者名
      Takada Shingo、Fumoto Yoshizuki、Kinugawa Shintaro
    • 雑誌名

      Frontiers in Sports and Active Living

      巻: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.3389/fspor.2022.969623

    • 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
  • [雑誌論文] Cross-disease communication between cancer and heart failure provides a rational approach to prevention and treatment of both diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Takada Shingo、Kinugawa Shintaro、Handa Haruka、Yokota Takashi、Sabe Hisataka
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 12 ページ: 1-5

    • DOI

      10.3389/fonc.2022.1006322

    • 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
  • [雑誌論文] Succinyl-CoA-based energy metabolism dysfunction in chronic heart failure2022

    • 著者名/発表者名
      Takada Shingo、Maekawa Satoshi、Furihata Takaaki、Kakutani Naoya、Setoyama Daiki、Ueda Koji、Nambu Hideo、Hagiwara Hikaru、Handa Haruka、Fumoto Yoshizuki、Hata Soichiro、Masunaga Tomoka、Fukushima Arata、Yokota Takashi、Kang Dongchon、Kinugawa Shintaro、Sabe Hisataka
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 41 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1073/pnas.2203628119

    • 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
  • [雑誌論文] Protective roles of MITOL against myocardial senescence and ischemic injury partly via Drp1 regulation2022

    • 著者名/発表者名
      Tokuyama T、Uosaki H、Sugiura A、Nishitai G、Takeda K、Nagashima S、Shiiba I、Ito N、Amo T、Mohri S、Nishimura A、Nishida M、Konno A、Hirai H、Ishido S、Yoshizawa T、Shindo T、Takada S、Kinugawa S、Inatome R、Yanagi S
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 7 ページ: 104582-104582

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104582

    • 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] 心不全における骨格筋エネルギー代謝異常2022

    • 著者名/発表者名
      絹川真太郎
    • 学会等名
      日本心不全学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Skeletal muscle abnormalities and myokines in heart failure2022

    • 著者名/発表者名
      絹川真太郎
    • 学会等名
      日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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