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2020 年度 実施状況報告書

カルボニルストレス解毒システムをターゲットとした骨格筋老化抑制の検証

研究課題

研究課題/領域番号 19K22806
研究機関京都大学

研究代表者

江川 達郎  京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (00722331)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード糖化 / 加齢 / 老化 / ミトコンドリア / 主成分分析 / 免疫沈降 / 骨格筋
研究実績の概要

前年度にカルボニル解毒に関わる主要システムであるglyoxalaseシステムが加齢に伴い低下していることを明らかにした。本年度は、glyoxalaseシステムの低下に伴い骨格筋の糖化状態にどのような変化が起きているのか検討を行った。
方法として、若齢(3か月齢)および老齢(24か月齢)のC57BL/6Jマウスから摘出した骨格筋(腓腹筋)のタンパク質抽出液に対して、抗AGEs抗体と磁気ビーズを添加して免疫沈降法によりAGEs修飾タンパク質を抽出した。その後、LC-MS/MS解析によりAGEs修飾タンパク質を特定した。その結果、816種類のAGEs修飾タンパク質が検出され、490種類が加齢により増加し、364種類が加齢により減少した。816種類に対して主成分分析を行ったところ、第2主成分で加齢の影響が認められた。次に、第2主成分の負荷量が大きい100種類のタンパク質に対してEnrichment解析を行ったところ、“Oxidative phosphorylation (KEGG)”,”extracellular matrix (GOCC)””metabolic process (GOBP)””cellular component organization or biogenesis”のタンパク質群が抽出され、加齢に伴って、骨格筋のミトコンドリアタンパク質や細胞外構造体の糖化が進んでいる可能性が示唆された。

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

2年間の研究実施により、加齢によりglyoxalaseシステムの機能低下が起きていること、そして骨格筋の糖化状態を把握することができた。これをもとに、最終年度の老化抑制試験を予定通り実施できることから、おおむね順調であると判断する。

今後の研究の推進方策

加齢に伴う骨格筋のカルボニル解毒システムの状態および糖化状態が把握できたため、最終年度は、老化マウスに対してglyoxalaseシステムを増強させる薬剤を投与して、骨格筋老化を抑制できるか検証する。具体的には、老齢マウスに対してadrenomedeullinを長期投与し、サルコペニア、カルボニルストレスシステム、糖化状態の評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

研究がおおむね順調に進んだことにより、試薬購入金額が予定より少なくなり繰越金が生じた。繰越金を用いて、次年度に新たな解析を加えることを計画している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] AMPK is indispensable for overload‐induced muscle glucose uptake and glycogenesis but dispensable for inducing hypertrophy in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kido Kohei、Egawa Tatsuro、Fujiyoshi Haruna、Suzuki Hikari、Kawanaka Kentaro、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 ページ: e21459

    • DOI

      10.1096/fj.202002164R

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of mild hyperbaric oxygen on osteoporosis induced by hindlimb unloading in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Takemura Ai、Pajevic Paola Divieti、Egawa Tatsuro、Teshigawara Rika、Hayashi Tatsuya、Ishihara Akihiko
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Metabolism

      巻: 38 ページ: 631~638

    • DOI

      10.1007/s00774-020-01100-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of receptor for advanced glycation end products in microgravity-induced skeletal muscle atrophy in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Kido Kohei、Yokokawa Takumi、Fujibayashi Mami、Goto Katsumasa、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      Acta Astronautica

      巻: 176 ページ: 332~340

    • DOI

      10.1016/j.actaastro.2020.07.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MBNL1-Associated Mitochondrial Dysfunction and Apoptosis in C2C12 Myotubes and Mouse Skeletal Muscle2020

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Shingo、Ohno Yoshitaka、Egawa Tatsuro、Ohashi Kazuya、Ito Rika、Ortuste Quiroga Huascar Pedro、Yamashita Tomohiro、Goto Katsumasa
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 6376~6376

    • DOI

      10.3390/ijms21176376

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮進行におけるRAGEシグナルの関与2020

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、横川拓海、木戸康平、後藤勝正、林達也
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
  • [学会発表] 若年男性における身体の糖化状態が筋力トレーニング効果におよぼす効果2020

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、藤林真美、伊藤理香、後藤勝正、林達也
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
  • [学会発表] Skeletal muscle AMPK is indispensable for overload-induced muscle glucose uptake and glycogenesis but dispensable for inducing hypertrophy in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kido K, Egawa T, Suzuki H, Hayashi T
    • 学会等名
      APS Integrative Physiology of Exercise
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of glycation stress on strength-enhancing effect of resistance training in young male2020

    • 著者名/発表者名
      Egawa T, Fujibayashi M, Ito R, Goto K, Hayashi T
    • 学会等名
      APS Integrative Physiology of Exercise
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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