海洋性カロテノイドの新規作用機序を介した筋萎縮予防効果の解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K11792
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 平坂 勝也 長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 准教授 (70432747)
• 研究分担者: 二川 健 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (20263824)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 海洋性カロテノイド / 筋萎縮 / ミトコンドリア / 酸化ストレス

研究実績の概要

本研究では、昨年度に引き続きこれまでに知られていない海洋性カロテノイドの作用機序と筋萎縮予防効果について、以下の解析を行った。
（１）海洋性カロテノイドの機能性解析（主担当：平坂勝也、副担当：二川健）
筋細胞に対する海洋性カロテノイドの作用：培養細胞を用いた解析において、海洋性カロテノイド類フコキサンチンの添加は筋管細胞のタンパク質合成能を亢進することがわかった。その作用機序として、フコキサンチンは細胞内mTORのシグナルを活性化し、S6キナーゼのリン酸化を介してタンパク質合成に寄与することを明らかにした。
(２）筋萎縮モデルマウスを用いた海洋性カロテノイドの効果（主担当：平坂勝也、副担当：二川健）
海洋性カロテノイド類アスタキサンチン摂取は、遅筋優位筋線維において、筋萎縮を軽減することがわかった。加えて、筋萎縮によって誘導される呼吸鎖タンパク質複合体III減少を有意に抑制することを見出した。アスタキサンチンの筋萎縮抑制作用はミトコンドリア呼吸鎖タンパク質を保護し、筋障害を抑制することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Astaxanthin Prevents Atrophy in Slow Muscle Fibers by Inhibiting Mitochondrial Reactive Oxygen Species via a Mitochondria-Mediated Apoptosis Pathway (2021)
  • 著者名/発表者名: Sun Luchuanyang、Miyaji Nobuyuki、Yang Min、Mills Edward M.、Taniyama Shigeto、Uchida Takayuki、Nikawa Takeshi、Li Jifeng、Shi Jie、Tachibana Katsuyasu、Hirasaka Katsuya
  • 雑誌名: Nutrients 巻: 13 ページ: 379～379
  • DOI: 10.3390/nu13020379
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Morin attenuates dexamethasone-mediated oxidative stress and atrophy in mouse C2C12 skeletal myotubes (2021)
  • 著者名/発表者名: Ulla Anayt、Uchida Takayuki、Miki Yukari、Sugiura Kosuke、Higashitani Atsushi、Kobayashi Takeshi、Ohno Ayako、Nakao Reiko、Hirasaka Katsuya、Sakakibara Iori、Nikawa Takeshi
  • 雑誌名: Archives of Biochemistry and Biophysics 巻: 704 ページ: 108873～108873
  • DOI: 10.1016/j.abb.2021.108873
  • 査読あり
• [雑誌論文] MuRF1 deficiency prevents age‐related fat weight gain, possibly through accumulation of PDK4 in skeletal muscle mitochondria in older mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Sugiura Kosuke、Hirasaka Katsuya、Maeda Tasuku、Uchida Takayuki、Kishimoto Koji、Oarada Motoko、Labeit Siegfried、Ulla Anayt、Sakakibara Iori、Nakao Reiko、Sairyo Koichi、Nikawa Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Research 巻: 40 ページ: 1026～1038
  • DOI: 10.1002/jor.25131
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dietary Sodium Nitrite Causes Similar Modifications to Splenic Inflammatory Gene Expression as a High-Fat Diet (2021)
  • 著者名/発表者名: OARADA Motoko、OKUMURA Yuushi、HIRASAKA Katsuya、SUGIURA Kosuke、TACHIBANA Nobuhiko、TSURUSAKI Yoshinori、NIKAWA Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Nutritional Science and Vitaminology 巻: 67 ページ: 404～416
  • DOI: 10.3177/jnsv.67.404
  • 査読あり
• [雑誌論文] Safety Evaluation and Physiological Function of Dietary Balenine Derived From Opah Lampris guttatus on Skeletal Muscle of Mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Yang Min、Sun Luchuanyang、Jiang Tong、Kawabata Yasunosuke、Murayama Fumihito、Maegawa Takahiro、Taniyama Shigeto、Tachibana Katsuyasu、Hirasaka Katsuya
  • 雑誌名: International Journal of Peptide Research and Therapeutics 巻: 27 ページ: 2083～2089
  • DOI: 10.1007/s10989-021-10236-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Balenine, imidazole dipeptide, induces activation of superoxide dismutase in myotubes (2021)
  • 著者名/発表者名: Yang Min、Sun Luchuanyang、Kawabata Yasunosuke、Maegawa Takahiro、Taniyama Shigeto、Tachibana Katsuyasu、Hirasaka Katsuya
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 87 ページ: 403～409
  • DOI: 10.1007/s12562-021-01516-7
  • 査読あり
• [学会発表] 骨格筋内ミトコンドリア機能と筋萎縮に対するアスタキサンチンの作用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 平坂勝也、Sun Luchanyang、宮司進之、楊 敏、内田貴之、二川健
  • 学会等名: 第75回日本栄養・食糧学会大会
• [学会発表] 尾部懸垂による筋萎縮に対するアスタキサンチンの効果 (2021)
  • 著者名/発表者名: 平坂勝也、Sun Luchanyang、宮司進之、楊 敏、内田貴之、二川健
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会 第35 回大会
• [学会発表] The effect of astaxanthin on mitochondria-mediated inflammation in RAW264.7 cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Luchuanyang Sun, Min Yang, Sangeun Kim, Ryoichi Mori, Takeshi Nikawa, Katsuya Hirasaka
  • 学会等名: 2021年度日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部大会