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老化細胞を介した慢性炎症に着目した女性サルコペニア予防に向けた基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 23KF0069
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金
応募区分外国
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

町田 修一  順天堂大学, 大学院スポーツ健康科学研究科, 教授 (40421226)

研究分担者 HUNG YUNG-LI  順天堂大学, 大学院スポーツ健康科学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-04-25 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2024年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2023年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードレジスタンストレーニング
研究開始時の研究の概要

サルコペニアの発症機序の詳細については十分に解明されていない。特に女性においては、性ホルモンのエストロゲン分泌が低下した閉経以降では顕著にサルコペニアになるが、その詳細の分子メカニズムについては多くが不明である。本研究では、卵巣摘出モデルと高齢期ラットの2つの動物モデルを用いて、運動効果を最大限に促進する漢方薬の同定とその分子機序の解明を目的とする。本研究の成果により、サルコペニア予防・改善に効果的な漢方薬を同定することができれば、副作用が少なく、閉経後の女性のサルコペニアに対する新たな治療、予防や抑制方法の確立に繋がることが期待される。

研究実績の概要

老化細胞による慢性炎症は、筋タンパク質合成の抑制や筋タンパク質分解の亢進を介して、運動トレーニングによる筋肥大効果を抑制することが示唆される。本研究は、老化細胞を介した慢性炎症に着目した女性サルコペニア予防に向けた基礎研究として、レジスタンストレーニングが高齢期の骨格筋における細胞老化に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。16および 22ヶ月齢の雌性F344ラットを安静群とトレーニング群の2群に分類した(各群7-8匹)。トレーニング群にはクライミング運動を3日に1度の頻度で8週間実施した。8週間のトレーニング終了後、長母趾屈筋を摘出し、senescence-associated β-galactosidase(SA-β-gal)染色で老化細胞を検出した。また、免疫染色法を用いてp21と各筋線維タイプの筋線維横断面積を評価した。さらに、qPCRで細胞老化随伴分泌現象(SASP)の炎症マーカーの遺伝子発現を評価した。
18ヶ月齢の安静群と比較して、24ヶ月齢の安静群では速筋の筋線維タイプIIx/IIbの有意な減少が認められ、ヒトのサルコぺニアの表現型を示した。一方、24ヶ月齢のトレーニング群においては、24ヶ月齢の安静群と比較して、タイプIIx/IIbの筋横断面積が有意に増加し、18ヶ月齢の安静群と同レベルであった。さらに、24ヶ月齢のトレーニング群ではSA-β-gal陽性細胞が24ヶ月齢の安静群と比較して有意に減少した。また、安静群では加齢に伴いp21の遺伝子と陽性細胞が有意に増加した。一方、トレーニング群には、p21の遺伝子と陽性細胞が有意に減少した。SASPであるTNF-αとIL-1β及びIL-6は、トレーニングによって加齢性のSASPの増加を抑制することが認められた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

レジスタンストレーニングが高齢期の骨格筋における細胞老化と慢性炎症に及ぼす影響を検討し、レジスタンストレーニングによって高齢期の骨格筋における老化細胞と慢性炎症を改善することを認められました。女性のサルコペニア予防ができることが示唆された。

今後の研究の推進方策

本研究では、老化細胞と慢性炎症に着目し、運動による女性サルコペニア予防を促進する漢方薬を同定し、その分子機序を解明することを最終目標としている。今後は、今回確立した老化細胞と慢性炎症を改善したレジスタンストレーニングを用いて、既に候補となっているいくつかの漢方薬との組み合わせが女性サルコペニアの予防・改善の相乗効果をもたらすかどうかを明らかにする予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 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 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] IL-4 Signaling Promotes Myoblast Differentiation and Fusion by Enhancing the Expression of MyoD, Myogenin, and Myomerger2023

    • 著者名/発表者名
      Kurosaka Mitsutoshi、Hung Yung-Li、Machida Shuichi、Kohda Kazuhisa
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 12 号: 9 ページ: 1284-1284

    • DOI

      10.3390/cells12091284

    • 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] Aquaporin 4 Expression Level Is Decreased in Skeletal Muscles with Aging2023

    • 著者名/発表者名
      Ishido M, Hung YL, Machida S.
    • 雑誌名

      Kobe J Med Sci

      巻: 69

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sarcopenia and menopause: the effects of estrogen on muscle hypertrophy following resistance training2023

    • 著者名/発表者名
      Hung YL, Machida S.
    • 学会等名
      12th Asia /Oceania Regional Congress of Geriatrics and Gerontology (IAGG2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of resistance training on cellular senescence in aging skeletal muscle2023

    • 著者名/発表者名
      Hung YL, Sato A, Takino Y, Ishigami A, Machida S.
    • 学会等名
      第100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] Effects of aging and sex differences on satellite cells in rat skeletal muscle following resistance training2023

    • 著者名/発表者名
      Hung YL, Sato A, Takino Y, Ishigami A, Machida S.
    • 学会等名
      第46回日本基礎老化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] エストロゲンが筋力トレーニングによる筋線維内脂肪の蓄積に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      洪永豊, 山本英佑輝, 町田修一.
    • 学会等名
      第31回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢及び筋力トレーニングが骨格筋IL-6量に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      洪永豊, 佐藤綾美, 滝野有花, 石神昭人, 町田修一
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-26   更新日: 2024-12-25  

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