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2021 年度 実施状況報告書

骨格筋幹細胞のエピジェネティクス制御機構に基づくサルコペニア予防漢方薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22820
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)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
キーワードレジスタンス運動 / 枇杷葉 / 筋肥大
研究実績の概要

加齢に伴い骨格筋の筋肉量および筋力は低下する。しかし、この加齢性筋肉減弱症(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。レジスタンストレーニングはサルコペニアに予防・改善に有効であることが確認されている。漢方薬は、加齢に伴う体の不快や不調、病後・術後の体力低下や虚弱体質の改善などの目的に使われることが多く、サルコペニア該当者やその予備軍が何かしらの漢方薬を日常的・長期的に服用していることが予想される。研究計画では閉経前後の長期的な漢方薬服用が、筋の再生や肥大に中心的な役割を担う筋サテライト細胞のエビゲノムに及ぼす影響を明らかにすることを目的としていた。2020年度は、クライミングによるレジスタンストレーニングと漢方薬の組み合わせた動物実験モデルを用いて、漢方薬を服用するタイミング、すなわちエストロゲン分泌の異なる状態の閉経前後での漢方薬摂取が、レジスタンストレーニングによる筋肥大および筋サテライト細胞へ及ぼす影響について検討した。具体的には、筋肥大効果を有する漢方薬として同定された枇杷葉を用いて、自然閉経後の雌性ラットを安静群、クライミング運動群、漢方投与群、漢方投与+クライミング運動群の4群に分類し、レジスタンストレーニングと漢方薬の組み合わせに筋肥大効果について検討した。その結果、枇杷葉が閉経後の筋肉量を増加させたが、レジスタンストレーニングとの相乗効果は認められなかった。2021年度は、漢方薬とクライミング運動が筋タンパク質翻訳容量(Ribosome RNA 18S and 28S)や筋サテライト細胞の増殖能や筋分化に関連する転写因子群の発現様式およびDNAメチル化について分析・解析中である。

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

筋サテライト細胞の増殖や筋分化を修飾する転写因子群(Pax7, Twist2, MyoD, myogenin等)の共発現様式を組織および細胞レベルで定量化するために、特殊な多重免疫染色法を確立する必要があり、当初の計画よりも分析と解析に時間を要してしまい遅れている。

今後の研究の推進方策

本研究では、最終的には閉経前後の長期的な漢方薬服用が、筋の再生や肥大に中心的な役割を担う筋サテライト細胞のエビゲノムに及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。そのため、筋サテライト細胞で特異的に変動するDNAメチル化等を検討する。

次年度使用額が生じた理由

サルコペニアの表現型が認められる高齢期ラットを用いて、漢方服用とレジスタンストレーニングを実施したが、分析・解析の条件設定で時間が取られてしまい、骨格筋サンプルを用いて分子生物学的解析を実施することが出来なった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] National University of Tainan, Taiwan(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      National University of Tainan, Taiwan
  • [雑誌論文] Mitochondrial fusion- and fission-related protein expression in the regulation of skeletal muscle mass2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano D, Machida S.
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 10 ページ: e15281

    • DOI

      10.14814/phy2.15281.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Circadian rhythms modulate the effect of eccentric exercise on rat soleus muscles2022

    • 著者名/発表者名
      Chang SW, Yoshihara T, Tsuzuki T, Natsume T, Kakigi R, Machida S, Naito H
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 17 ページ: e0264171

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0264171. eCollection 2022.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Alterations of macrophage and neutrophil content in skeletal muscle of aged versus young mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kawanishi N, Machida S.
    • 雑誌名

      Muscle & Nerve

      巻: 63 ページ: 600-607

    • DOI

      10.1002/mus.27158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protective Effects of Voluntary Exercise on Hepatic Fat Accumulation Induced by Dietary Restriction in Zucker Fatty Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Kurosaka Y, Machida S, Shiroya Y, Yamauchi H, Minato K
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 2014

    • DOI

      10.3390/ijms22042014.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long-term physical inactivity exacerbates hindlimb unloading-induced muscle atrophy in young rat soleus muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara T, Natsume T, Tsuzuki T, Chang SW, Kakigi R, Sugiura T, Machida S, Naito H
    • 雑誌名

      J Appl Physiol

      巻: 130 ページ: 1214-1225

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00494.2020.

    • 査読あり
  • [学会発表] Development and social implementation of an exercise program to prevent locomotive syndrome and sarcopenia in a super-aged society2021

    • 著者名/発表者名
      Sawada S, Machida S.
    • 学会等名
      2021 International Conference on Future Healthcare and Economic Development
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 性差を考慮したサルコペニア予防対策: メカニズムの解明と運動介入の現状と課題2021

    • 著者名/発表者名
      町田修一
    • 学会等名
      第32回日本老年学会総会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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