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薬剤による直接的な筋小胞体Ca2+再取り込み機構活性化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 23K08684
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) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード筋萎縮抑制 / SERCA / CDN1163 / 細胞内Ca2;濃度 / 筋小胞体
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。我々は、萎縮骨格筋では筋小胞体にCa2+を取り込む筋小胞体Ca2+ ATPアーゼ (SERCA) の機能が低下し、細胞内Ca2+濃度が上昇することを明らかにした。しかし、SERCA活性化による細胞内Ca2+濃度の適正化が筋萎縮を抑制できるかは不明である。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+濃度の適正化が筋の恒常性に寄与する」という仮説をたて、薬剤を用いた直接的なSERCA活性化が細胞内Ca2+濃度を適正化し筋萎縮を抑制できるかを評価する。

研究実績の概要

萎縮骨格筋では筋小胞体にCa2+を取り込む筋小胞体Ca2+ATPアーゼ(SERCA) の機能が低下し、細胞内Ca2+濃度が上昇することが知られている。しかし、SERCA活性化による細胞内Ca2+濃度の適正化が筋萎縮を抑制できるか否かは不明である。そこで「筋小胞体Ca2+再取り込み機能維持による細胞内Ca2+濃度の適正化が筋の恒常性に寄与する」という仮説のもと、薬剤 (CDN1163)を用いた直接的なSERCA活性化が細胞内Ca2+濃度を適正化し筋萎縮を抑制できるかを検討した。
坐骨神経切除による筋萎縮誘導14日後の筋重量を測定したところ、対照群(DMSO投与)とCDN1163投与群では筋重量に差は認められず、CDN1163投与による筋萎縮抑制効果は認められなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初予測していたよりもSERCA活性化剤の効果が認められなかったことが原因である。また実際に筋萎縮を誘導した際に細胞内Ca2+が上昇し、その上昇をCDN1163が抑制できるのかを確認することに時間を要していることも原因である。

今後の研究の推進方策

今後は投与濃度の検討や細胞レベルでの検討、さらには筋萎縮誘導初期の骨格筋に及ぼす影響など詳細に検討を進める予定である。
また、実際にCDN1163投与が筋萎縮誘導による細胞内Ca2+濃度上昇を抑制できるかを細胞レベルで検討する必要がある。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

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 (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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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
      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 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship between microgravity and myoblast proliferation2023

    • 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 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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