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2023 年度 実績報告書

骨格筋由来の生理活性因子による運動効果の機序究明とバイオマーカーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H00574
研究機関早稲田大学

研究代表者

鈴木 克彦  早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)

研究分担者 原 太一  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (00392374)
川西 範明  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (00706533)
稲田 全規  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80401454)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード運動 / エクソソーム / マウス / マイクロRNA / 機能性食品
研究実績の概要

運動に伴い骨格筋から分泌されるエクソソームの質的な変動とその役割についての検証を進めてきた。マウスの骨格筋に電気刺激を負荷する筋収縮モデルを用いて、血液中のエクソソームに含まれるマイクロ(mi)RNAおよびメッセンジャー(m)RNAの発現量の変化を次世代シーケンサーを用いて網羅的に解析した結果、筋収縮によりmiR-1やmiR-133などの骨格筋特異的miRNAの発現量が増加することを明らかにした。また、マウス胎児脳の海馬由来初代神経細胞にエクソソームを添加することによるmRNAの差次的発現解析を実施した結果として、筋収縮を負荷したマウスの血液中のエクソソームは132種類のmRNAの発現を変化させることを見出した。Gene Ontology解析によって発現変動したmRNAは細胞増殖などの機能活性があることが示された。
また、マウスから摘出した骨格筋を培養して、培養液中に分泌されるエクソソームの変動についても検証した。高脂肪食負荷による肥満モデルマウスに持久的走行運動トレーニングを負荷することで、miR-486bなどの複数のmiRNAの発現量に関して骨格筋が分泌したエクソソームで変化することを明らかにした。また、異なる時間帯での運動トレーニングの影響を検討した結果、明期と暗期の運動トレーニングではmiR-434などの複数のmiRNAの発現量に違いが認められた。さらに、肝臓や脂肪組織由来のエクソソームについても検討したほか、各組織からのエクソソームの抽出法と計測法を比較検討し、今後の実験での方法論についても知見を得ることができた。
運動と組み合わせる栄養素・機能性食品の効果と作用機序に関する情報収集と基礎的検討も進め、今後の応用的研究の足掛かりとすることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] The Immunomodulatory Effects of Sulforaphane in Exercise-Induced Inflammation and Oxidative Stress: A Prospective Nutraceutical2024

    • 著者名/発表者名
      Ruhee Ruheea、Suzuki Katsuhiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 ページ: 1790~1790

    • DOI

      10.3390/ijms25031790

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The stiffness and collagen control differentiation of osteoclasts with an altered expression of c-Src in podosome.2024

    • 著者名/発表者名
      Urano K, Tanaka Y, Tominari T, Takatoya M, Arai D, Miyata S, Matsumoto C, Miyaura C, Numabe Y, Itoh Y, Hirata M, Inada M.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 704 ページ: 149636

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149636.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Effects of Flavonoids on Skeletal Muscle Mass, Muscle Function, and Physical Performance in Individuals with Sarcopenia: A Systematic Review of Randomized Controlled Trials2023

    • 著者名/発表者名
      Wu Cong、Suzuki Katsuhiko
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 15 ページ: 3897~3897

    • DOI

      10.3390/nu15183897

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of a Triple Quadrupole HPLC-MS Quantitation Method for Dystrophin Protein in Mouse and Human Skeletal Muscle.2023

    • 著者名/発表者名
      Tominari T, Takatoya M, Matsubara T, Matsunobe M, Arai D, Matsumoto C, Hirata M, Yoshinouchi S, Miyaura C, Itoh Y, Komaki H, Takeda S, Aoki Y, Inada M.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 ページ: 303

    • DOI

      10.3390/ijms25010303

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of 4’-demethylnobiletin and 4’-demethyltangeretin on osteoclast differentiation in vitro and in a mice model of estrogen-deficient bone resorption.2023

    • 著者名/発表者名
      Hirata M, Tominari T, Ichimaru R, Takiguchi N, Tanaka Y, Takatoya M, Arai D, Yoshinouchi S, Miyaura C, Matsumoto C, Ma S, Suzuki K, Grundler M.W. F, Inada M.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 ページ: 1403

    • DOI

      10.3390/nu15061403

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RAB35 is required for murine hippocampal development and functions by regulating neuronal cell distribution2023

    • 著者名/発表者名
      Maejima Ikuko、Hara Taichi、Tsukamoto Satoshi、Koizumi Hiroyuki、Kawauchi Takeshi、Akuzawa Tomoko、Hirai Rika、Kobayashi Hisae、Isobe Inoya、Emoto Kazuo、Kosako Hidetaka、Sato Ken
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 ページ: 440

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04826-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel function of Moringa oleifera Lam. leaf extract: cytoprotection against proteotoxic stress2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yano, Shiori Sasaki, Shengai Jin, Nanako Shibata, Kaoru Kataoka, Wakana Matsushita, Yuka Sugaya, Shota Yamakoshi, Taichi Hara
    • 雑誌名

      New Food Industry

      巻: 65 ページ: 501-513

    • 査読あり
  • [学会発表] ロイシンと運動刺激における骨格筋細胞の制御機構2024

    • 著者名/発表者名
      髙戸谷 賢、新井 大地、田中 優樹、清水 絢介、平田美智子、稲田 全規
    • 学会等名
      第20回ファンクショナルフード学会学術集会
  • [学会発表] 加重力および非加重力下の運動によるマウス筋骨格系への影響2024

    • 著者名/発表者名
      稲田 全規
    • 学会等名
      第20回ファンクショナルフード学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhanced Metabolic Efficiency with Ketone Body Supplementation in Keto-Adaptation: Insights from Animal and Cell Culture Studies2024

    • 著者名/発表者名
      Ma Sihui, Tong Yishan, Yano Satoshi, Suzuki Katsuhiko, Hara Taichi
    • 学会等名
      日本農芸化学会
  • [学会発表] 運動と免疫・炎症研究への機能性食品の応用可能性: 最近の知見2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木克彦, 馬思慧
    • 学会等名
      日本体力医学会特別大会 ―2023東京シンポジウム―
    • 招待講演
  • [学会発表] スルフォラファンによる運動誘発性酸化ストレスに対する内因性抗酸化防御機構の強化2023

    • 著者名/発表者名
      Ruheea Taskin Ruhee、鈴木 克彦
    • 学会等名
      日本体力医学会特別大会 ―2023東京シンポジウム―
    • 招待講演
  • [学会発表] イソフラボノイドによる運動誘発性酸化ストレスの制御2023

    • 著者名/発表者名
      呉聡、鈴木克彦
    • 学会等名
      第20回ファンクショナルフード学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 重力負荷による筋と骨の維持作用2023

    • 著者名/発表者名
      稲田 全規
    • 学会等名
      第30回日本未病学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 乳癌由来エクソソームの膜型HB-EGFは宿主のPGE2産生を誘導することで血管新生及び骨破壊を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      芳之内翔成、星野大輔、唐牛健杜、菅崎萌、平田美智子、丸山隆幸、稲田全規
    • 学会等名
      第32回日本がん転移学会学術集会・総会
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮における筋量制御因子の網羅解析2023

    • 著者名/発表者名
      富成 司、髙戸谷 賢、新井 大地、平田 美智子、青木 吉嗣、稲田 全規
    • 学会等名
      第9回日本筋学会学術集会・第10回筋ジストロフィー医療研究会
  • [学会発表] 前立腺癌由来エクソソームの膜型 HB-EGF による骨吸収誘導2023

    • 著者名/発表者名
      池田 圭佑、芳之内翔成、松本 千穂、平田美智子、稲田 全規
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮モデルマウスを用いた遺伝子発現の網羅解析2023

    • 著者名/発表者名
      春日 麗、富成 司、松本 千穂、平田 美智子、青木 吉嗣、稲田 全規
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮における筋分解関連因子の時系列的な発現変動2023

    • 著者名/発表者名
      富成 司、髙戸谷 賢、新井 大地、平田 美智子、青木 吉嗣、稲田 全規
    • 学会等名
      第41回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] 筋骨格系の恒常性と機能性因子2023

    • 著者名/発表者名
      稲田 全規
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 招待講演
  • [学会発表] フラボノイドにより誘導される新たなオートファジー制御機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      塩田 皐希、Wang Jinyun、Xie Kun、 矢野 敏史、原 太一
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食料学会大会

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公開日: 2024-12-25  

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