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2020 年度 実施状況報告書

ストレス応答分子HO-1を介した新規抗筋萎縮シグナルの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K19639
研究機関徳島大学

研究代表者

内田 貴之  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (00803561)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード筋萎縮 / HO-1
研究実績の概要

研究代表者はこれまでに、ミトコンドリアの機能(エネルギー代謝)異常や鉄代謝異常、および酸化ストレスが筋萎縮を誘導することを明らかにしてきた。これらの因子は相互作用して筋萎縮を誘導すると考えられてきたが、どのように協調して筋萎縮が誘導されるかは不明な点が多かった。そこで研究代表者は、これらの相互作用を制御する因子としてヘム酸素添加酵素(HO-1)に着目した。生体内においてHO-1は、酸化ストレスなど種々のストレス環境に応じて発現誘導され、抗酸化作用・エネルギー代謝改善作用を示すことが報告されている。このため、萎縮環境での酸化ストレス・鉄・エネルギー代謝の異常にはHO-1が関与していると考えられる。そこで本研究では、HO-1が萎縮筋における酸化ストレス・鉄・エネルギー代謝異常に中心的な役割を担っているかどうかを検証する。
本年度は、siRNAによるHO-1ノックダウンまたはHO-1の増強が筋細胞に与える影響を解析するため、これらの実験系の確立を行った。その結果、C2C12筋細胞へのHO-1 siRNA処理によってmRNAで80%以上、タンパク質レベルで70%以上のノックダウン効率が確認された。また、HO-1のノックダウンおよび増強は、C2C12筋細胞を用いた筋管形成試験においては著明な変化を認めなかった。次年度では、これらの細胞実験系を用いて、ミトコンドリアの機能性評価・エネルギー代謝・筋萎縮抑制効果について検討する。

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

本年度は申請書の計画に従い、HO-1をノックダウンまたは発現を増強した筋細胞でのエネルギー代謝・筋タンパク質動態を中心に解析を進めている。これらの実験系を用いて、次年度中には筋肉におけるHO-1を中心としたエネルギー・鉄代謝連関のさらなる解明が進められると考えている。これらを総合的に判断して「おおむね順調に進展している」と判断した。

今後の研究の推進方策

次年度では、筋萎縮モデル細胞でのHO-1発現の有無による萎縮シグナルの変化について解析を行う。さらに、メタボローム解析によるエネルギー代謝経路の網羅的解析やミトコンドリアの形態制御に関わるタンパク質の発現変化など、エネルギー代謝系の解析も行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

R2年度で解析を予定していたメタボローム解析が行えなかったため、次年度使用額が生じた。翌年度分として請求した研究費と合わせて、関連試薬・費用で使用予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] ピセアタンノールの筋萎縮抑制効果の検討2020

    • 著者名/発表者名
      川端いずみ、内田貴之、加藤彩乃、Anaytulla、内田裕子、森貞夫、森田稔、二川健
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 細胞内エネルギー代謝が筋繊維タイプに与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      加藤彩乃、内田貴之、杉浦宏祐、池田泰隆、濱田広一郎、二川健
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] Unloadingによる筋萎縮におけるCa2+-ROSシグナルの変化2020

    • 著者名/発表者名
      藤岡大樹、内田貴之、杉浦宏祐、小林剛、東谷篤志、曽我部正博、二川健
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 筋肉におけるミトコンドリアタンパク質Mfn2の役割2020

    • 著者名/発表者名
      内田貴之、三木裕加里、杉浦宏祐、真板綾子、中尾玲子、平坂勝也、東谷篤志、小林剛、曽我部正博、二川健
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] ミトコンドリア-小胞体接触領域(MAM)は廃用性筋萎縮を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      西良浩一、杉浦宏祐、内田貴之、二川健
    • 学会等名
      第93回日本整形外科学会学術総会

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公開日: 2021-12-27  

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