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2019 年度 実施状況報告書

女性ホルモンによる骨格筋維持機構の細胞分子解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06897
研究機関静岡県立大学

研究代表者

坂本 多穂  静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (80433150)

研究分担者 黒川 洵子  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40396982)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード骨格筋 / 性差 / 性ホルモン / 炎症 / 敗血症 / 炎症性サイトカイン / カヘキシー / サルコペニア
研究実績の概要

本研究の目的は、サルコペニア・カヘキシーの要因となる骨格筋炎症反応の性差発現メカニズムを明らかにし、その経路をもとにした創薬の可能性を探求することである。平成30年度は培養骨格筋細胞において、女性ホルモン17βエストラジオールが内毒素による筋萎縮と炎症性サイトカイン産生を抑制することを見出した。
令和元年度は、前年度に骨格筋培養細胞を用いて見出された女性ホルモン17βエストラジオール(E2)の骨格筋炎症抑制作用が、動物レベルでも発揮されるかどうか解析した。雌C57BL/6Jマウスの卵巣を摘出し(OVX)、浸透圧ポンプで生理食塩水のみを投与する群をOVX群、E2を投与する群をOVX+E2群として2群に分けた。ポンプ埋込2週間後に盲腸結紮穿孔術(CLP)で敗血症性炎症反応を惹起させた。mRNA発現量はリアルタイムPCRで、タンパク質発現量はウエスタンブロット法で解析した。筋力測定はによる握力測定、ぶら下がり実験による持久力測定、そしてオーガンバスをもちいて摘出長趾伸筋の電気刺激による等尺性収縮を測定した。
CLP24時間後に、前肢握力とスクリーンぶら下がり試験をおこなったところ、OVX+E2群においてCLPによる前肢握力低下が有意に抑制された。ぶら下がり時間にはE2の影響はみられなかった。また、CLP24時間後に摘出した長指伸筋の電気刺激誘発性筋収縮力は、OVX+E2群において強縮条件で有意に大きかった。以上より、E2は骨格筋における炎症反応を抑制し、敗血症による筋力低下を緩和することが示唆された。

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

令和元年度の研究では、以前細胞実験で見出された女性ホルモンによる筋炎症軽減効果を動物実験でも再現することが出来た。これは、研究内容の重要性を増し、創薬につなげる上で重要な結果といえる。

今後の研究の推進方策

令和2年度は、エストラジオールによる炎症性サイトカイン抑制メカニズムについて明らかにするため、エストロゲン核内受容体(ERα,β)とGタンパク質共役型エストロゲン受容体(GPER)の特異的阻害薬をもちいて薬理学的に標的受容体を絞り込み、siRNAあるいはCRISPR/Cas9システムによる遺伝子ノックアウト法により、標的受容体を決定する。
さらに上記で判明した受容体作用薬が細胞・動物レベルにおける敗血症性筋萎縮を抑制するか検討し、創薬の可能性を追求する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルス感染症の影響で参加予定だった学会が誌上開催となった結果、旅費が使用できなかったため。令和2年度に試薬購入費として使用する。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019

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 (29件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] TAK-242, a Specific Inhibitor of Toll-like Receptor 4 Signalling, Prevents Endotoxemia-Induced Skeletal Muscle Wasting in Mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Yuko Ono, Yuko Maejima, Masafumi Saito, Kazuho Sakamoto, Shoichiro Horita, Kenju Shimomura, Shigeaki Inoue, Joji Kotani
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 694

    • DOI

      10.1038/s41598-020-57714-3.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Systematic Expression Analysis of Genes Related to Generation of Action Potentials in Human iPS Cell-Derived Cardiomyocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Masami Kodama, Kazuharu Furutani, Reiko Kimura, Tomoko Ando, Kazuho Sakamoto, Shushi Nagamori, Takashi Ashihara, Yoshihisa Kurachi, Yuko Sekino, Tetsushi Furukawa, Yasunari Kanda, Junko Kurokawa
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 140 ページ: 325-330

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.06.006.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Continued Exposure of Anti-Cancer Drugs to Human iPS Cell-Derived Cardiomyocytes Can Unmask Their Cardiotoxic Effects2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Sakamoto, Kohei Sakatoku, Shintaro Sugimoto, Nanami Iwasaki, Yusuke Sano, Masahiko Yamaguchi, Junko Kurokawa
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 140 ページ: 345-349

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.08.005.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 女性ホルモン17β-エストラジオールは骨格筋における敗血症性炎症を抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      日比千尋, 坂本多穗, 桑原泰斗, 黒川洵子
    • 学会等名
      第93年 日本薬理学会年会
  • [学会発表] 骨格筋における敗血症性炎症反応に対する女性ホルモンの作用2020

    • 著者名/発表者名
      桑原泰斗, 坂本多穗, 日比千尋, 黒川洵子
    • 学会等名
      日本薬学会 第140年会
  • [学会発表] Estrogens modify effects of hERG channel blockers2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Sakamoto, Shintaro Sugimoto, Fumiya Tamura, Igor V. Vorobyov, Masaki Ieda, Junko Kurokawa
    • 学会等名
      Biophysical Society Annual Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Toll like receptor 4 signal 特異的阻害剤、TAK-242 はマウスにおいて敗血症誘発性骨格筋萎縮を改善する2019

    • 著者名/発表者名
      大野雄康、前島裕子、坂本多穗、堀田彰一郎、下村健寿、井上茂亮、小谷穣治
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第66回学術集会
  • [学会発表] 心毒性の性差2019

    • 著者名/発表者名
      黒川洵子、坂本多穂
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を利用した心毒性評価系の構築2019

    • 著者名/発表者名
      黒川洵子、西田基宏、山口賢彦、三浦進司、坂本多穂
    • 学会等名
      生体コモンスペース研究会
  • [学会発表] 17β-エストラジオールはリポ多糖刺激による骨格筋炎症を抑制する2019

    • 著者名/発表者名
      桑原泰斗、日比千尋、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部総会・大会
  • [学会発表] 選択的hERGチャネル阻害薬と合成エストロゲンの相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      杉本真太朗、田村文弥、岩崎菜々美、家田真樹、坂本多穂、黒川洵子
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部総会・大会
  • [学会発表] 骨格筋炎症反応に対するエストロゲンの効果2019

    • 著者名/発表者名
      坂本多穗、桑原泰斗、日比千尋、黒川洵子
    • 学会等名
      トランスポーター研究会
  • [学会発表] 敗血症性骨格筋炎症反応における性ホルモンの作用2019

    • 著者名/発表者名
      坂本多穗、桑原泰斗、日比千尋、黒川洵子
    • 学会等名
      第5回日本筋学会学術集会
  • [学会発表] 敗血症誘発性骨格筋炎症反応に対する性ホルモンの影響2019

    • 著者名/発表者名
      坂本多穗、桑原泰斗、日比千尋、黒川洵子
    • 学会等名
      生体機能と創薬シンポジウム2019
  • [学会発表] 骨格筋におけるリポ多糖刺激性炎症反応に対する性ホルモンの作用2019

    • 著者名/発表者名
      日比千尋、桑原泰斗、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      次世代を担う創薬・医療薬理シンポジウム2019
  • [学会発表] 新規測定法の導入によるマウス心筋細胞の収縮機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐野優介、山口賢彦、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      第18回次世代を担うファーマバイオフォーラム
  • [学会発表] 選択的hERGチャネル阻害薬と合成エストロゲン類の相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      杉本真太朗、田村文弥、岩崎菜々美、家田真樹、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      第18回次世代を担うファーマバイオフォーラム
  • [学会発表] 心血管病発症性差を決定する遺伝的背景の解析2019

    • 著者名/発表者名
      奥野理菜、児玉昌美、橋口丈晃、長谷川歩惟、坂本多穗、山口賢彦、中井雄治、黒川洵子
    • 学会等名
      第21回応用薬理シンポジウム
  • [学会発表] ヒトiPS由来心筋細胞内ナトリウム濃度に対する電気刺激の作用2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎菜々美、坂本多穗、行方衣由紀、山口賢彦、西田基宏、諫田泰成、田中光、黒川洵子
    • 学会等名
      第21回応用薬理シンポジウム
  • [学会発表] 新規測定法の導入によるマウス心筋細胞の収縮機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐野優介、山口賢彦、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      第21回応用薬理シンポジウム
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来心筋細胞の薬理学的性質のばらつき2019

    • 著者名/発表者名
      中川桃夏、鈴木結衣、佐野優介、山口賢彦、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      第21回応用薬理シンポジウム
  • [学会発表] 胎生マウスの冠血管の形態機能に見られる性差2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川歩惟、児玉昌美、奥野理菜、橋口丈晃、山口賢彦、山崎泰広、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      第66回中部日本生理学会
  • [学会発表] ヒトiPS由来心筋細胞内ナトリウム濃度に対する電気刺激の作用2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎菜々美、坂本多穗、行方衣由紀、山口賢彦、西田基宏、諫田泰成、田中光、黒川洵子
    • 学会等名
      第141回日本薬理学会関東部会
  • [学会発表] 新規測定法の導入によるマウス心筋細胞の収縮機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐野優介、山口賢彦、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      第141回日本薬理学会関東部会
  • [学会発表] 骨格筋における敗血症性炎症反応に対する女性ホルモンの作用2019

    • 著者名/発表者名
      坂本多穗、桑原泰斗、日比千尋、黒川洵子
    • 学会等名
      第7回若手による骨格筋細胞研究会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来心筋細胞を用いた新規in vitroアッセイ系による力学的機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      山口賢彦、中川桃夏、佐野優介、岩崎菜々美、五十嵐弦、坂本多穗、黒川洵子
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2019
  • [学会発表] 興奮性細胞創成に向けた膜電荷による組織分化誘導2019

    • 著者名/発表者名
      黒川洵子、坂本多穗、山口賢彦、西田基宏、青木一洋、三浦進司
    • 学会等名
      第2回ExCELLSシンポジウム
  • [学会発表] A K+ channel opener, DCEBIO, prevents inflammation-induced myotube atrophy2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Sakamoto, Chihiro Hibi, Taito Kuwahara, Junko Kurokawa
    • 学会等名
      第2回ExCELLSシンポジウム
  • [学会発表] 胎生マウスの冠血管の形態機能に見られる性差2019

    • 著者名/発表者名
      黒川洵子、児玉昌美、奥野理菜、長谷川歩惟、橋口丈晃、山口賢彦、山崎泰広、栗原裕基、西山功一、有馬勇一郎、坂本多穗
    • 学会等名
      第249回生理学東京談話会
  • [学会発表] Estrogens modify profile of hERG block in the heart2019

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Sugimoto, Fumiya Tamura, Nanami Iwasaki, Kazuho Sakamoto, Igor Vorobyov, Masaki Ieda and Junko Kurokawa
    • 学会等名
      The 50th NIPS International symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Noninvasive evaluation of cardiac types of iPS cell-derived cardiomyocytes using cell motion imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Momoka Nakagawa, Yui Suzuki, Yusuke Sano, Masahiko Yamaguchi, Kazuho Sakamoto, Junko Kurokawa:
    • 学会等名
      The 50th NIPS International symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation of Ca2+ activated K+ channel enhances hypertrophy of C2C12 myotubes via Akt/PI3K pathway2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Sakamoto, Chihiro Hibi, Taito Kuwahara, Junko Kurokawa
    • 学会等名
      The 50th NIPS International symposium
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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