サルコペニアの予防・治療に向けたNAD代謝によるアミノ酸吸収調節機構の解明

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K11593
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 夜久 圭介 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (70761865)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: サルコペニア / NAD代謝 / 老化

研究実績の概要

サルコペニアは老化による骨格筋量の減少と筋力の低下によって定義される。筋機能の低下は骨折や寝たきりの原因になるほか、認知症の発症にも関わると考えられている。そのため、高齢化社会におけるサルコペニアの予防・治療戦略の確立は急務である。ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NAD）はすべての生物に必須の分子であり、生体内で多くの反応の補酵素として用いられる。また、近年NADは老化関連分子として注目されており、老化による体内NAD量の減少がさらなる老化の引き金になると考えられている。特に骨格筋ではNAD量の減少が顕著であり、加齢による骨格筋機能の低下との関連が示唆されている。そこで、本研究ではNAD代謝と骨格筋機能の関連について解析している。
本研究では、NAD量の減少が骨格筋に与える影響について解析するため、サルコペニアのNAD合成酵素欠損マウスを解析している。本マウスでは野生型マウスと比較して骨格筋のNAD量が減少するほか、筋力や持久力といった骨格筋機能が低下する。このマウスにNAD前駆体であるニコチンアミドリボシド（NR）を長期間経口投与すると、骨格筋のNAD量が増加し、筋力や持久力が改善した。以上のことから、NAD量を補充することによる骨格筋機能の改善が示唆された。

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

NAD前駆体の投与による骨格筋機能の改善を確認し、筋機能の維持にNAD代謝が関与していることを明らかすることができた。

今後の研究の推進方策

NAD代謝がどのようなメカニズムで筋機能の維持に関わっているかを検討する。

次年度使用額が生じた理由

当該研究で使用しているノックアウトマウスに行動異常が見られたため、次年度予算と合わせて行動解析に使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Blood levels of nicotinic acid negatively correlate with hearing ability in healthy older men (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa-Nagahama Yoshiko、Igarashi Masaki、Miura Masaomi、Kashiwabara Kosuke、Yaku Keisuke、Fukamizu Yuichiro、Sato Toshiya、Sakurai Takanobu、Nakagawa Takashi、Kadowaki Takashi、Yamauchi Toshimasa
  • 雑誌名: BMC Geriatrics 巻: 23 ページ: 97
  • DOI: 10.1186/s12877-023-03796-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oral Administration of Nicotinamide Mononucleotide Is Safe and Efficiently Increases Blood Nicotinamide Adenine Dinucleotide Levels in Healthy Subjects (2022)
  • 著者名/発表者名: Okabe Keisuke、Yaku Keisuke、Uchida Yoshiaki、Fukamizu Yuichiro、Sato Toshiya、Sakurai Takanobu、Tobe Kazuyuki、Nakagawa Takashi
  • 雑誌名: Frontiers in Nutrition 巻: 9 ページ: 868640
  • DOI: 10.3389/fnut.2022.868640
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chronic nicotinamide mononucleotide supplementation elevates blood nicotinamide adenine dinucleotide levels and alters muscle function in healthy older men (2022)
  • 著者名/発表者名: Igarashi Masaki、Nakagawa-Nagahama Yoshiko、Miura Masaomi、Kashiwabara Kosuke、Yaku Keisuke、Sawada Mika、Sekine Rie、Fukamizu Yuichiro、Sato Toshiya、Sakurai Takanobu、Sato Jiro、Ino Kenji、Kubota Naoto、Nakagawa Takashi、Kadowaki Takashi、Yamauchi Toshimasa
  • 雑誌名: npj Aging 巻: 8 ページ: 5
  • DOI: 10.1038/s41514-022-00084-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Loss of hepatic Nmnat1 has no impact on diet-induced fatty liver disease (2022)
  • 著者名/発表者名: Iqbal Tooba、Nawaz Allah、Karim Mariam、Yaku Keisuke、Hikosaka Keisuke、Matsumoto Michihiro、Nakagawa Takashi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 636 ページ: 89～95
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.10.072
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nmnat3 deficiency in hemolytic anemia exacerbates malaria infection (2022)
  • 著者名/発表者名: Mahmood Arshad、Yaku Keisuke、Hikosaka Keisuke、Gulshan Maryam、Inoue Shin-ichi、Kobayashi Fumie、Nakagawa Takashi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 637 ページ: 58～65
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.11.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Food odor perception promotes systemic lipid utilization (2022)
  • 著者名/発表者名: Tsuneki Hiroshi, Sugiyama Masanori, Ito Toshihiro, Sato Kiyofumi, Matsuda Hiroki, Onishi Kengo, Yubune Koharu, Matsuoka Yukina, Nagai Sanaka, Yamagishi Towa, Maeda Takahiro, Honda Kosuke, Okekawa Akira, Watanabe Shiro, Yaku Keisuke, et al.
  • 雑誌名: Nature Metabolism 巻: 4 ページ: 1514～1531
  • DOI: 10.1038/s42255-022-00673-y
  • 査読あり
• [学会発表] NAD+前駆体の生体内での利用経路の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 夜久圭介, Sailesh Palikhe, 中川崇
  • 学会等名: 第16回トランスポーター研究会
  • 招待講演
• [学会発表] CD38の阻害は筋再生を促進する (2022)
  • 著者名/発表者名: 夜久圭介, Nawaz Allah, 中川崇
  • 学会等名: 第73回日本薬理学会北部会
• [学会発表] Nicotinamide mononucleotideの体内動態の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 夜久圭介, Sailesh Palikhe, 中川崇
  • 学会等名: 第95回日本生化学会大会
• [学会発表] Inhibition of CD38 promotes muscle regeneration (2022)
  • 著者名/発表者名: 夜久圭介, Nawaz Allah, 中川崇
  • 学会等名: 第96回日本薬理学会年会
• [学会発表] CD38は骨格筋損傷における治療標的である (2022)
  • 著者名/発表者名: 夜久圭介, Nawaz Allah, 中川崇
  • 学会等名: 日本トリプトファン研究会第41回学術集会