加齢による筋萎縮の分子メカニズム解明－脱アセチル化による筋萎縮制御機構－

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24700753
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 平坂 勝也 長崎大学, 大学院水産・環境科学総合研究科, 助教 (70432747)
• キーワード: 加齢 / ユビキチンリガーゼ / 脱アセチル化

研究概要

超高齢者社会を迎えている我国では、加齢による筋萎縮（サルコペニア）の予防は高齢者のquality of life (QOL)向上と運動器症候群（ロコモティブシンドローム）発症予防に重要である。炎症性サイトカインはサルコペニアの原因の一つであり、ユビキチンプロテアソーム依存性の蛋白質分解経路を活性化することによって筋萎縮を引き起こす。本研究では、サルコペニアの発症メカニズムを明らかにすることを目的とした。マウス由来C2C12筋管細胞において、TNF-alpha処理は筋特異的ユビキチンリガーゼであるMuRF1の発現を誘導し、筋管萎縮を引き起こした。一方、もう一つの筋特異的ユビキチンリガーゼであるatrogin-1の発現には影響しなかった。さらに、TNF-alphaによるMuRF1の発現調節にはNFkBのアセチル化が重要な働きをしていることを見出した。実際に、NFkBのアセチル化ミュータントや脱アセチル化酵素であるSIRT1の強発現はMuRF1の転写活性を阻害した。これらの結果はTNF-alphaによるMuRF1の発現調節にはNFkBのアセチル化が重要な働きをしていることを示唆するものである。老齢マウスを用いた研究において、骨格筋でNFkB/p65のアセチル化が検出された。これらの結果を基に、MuRF1遺伝子欠損マウスがサルコペニアに対して抵抗性を示すか検討したところ、MuRF1遺伝子欠損マウスは老化による筋萎縮に対して抵抗性を示すだけでなく、筋線維内脂肪蓄積も抑制した。したがって、MuRF1の発現抑制はサルコペニアの予防に繋がりうると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Isoflavones derived from soy beans prevent MuRF1-mediated muscle atrophy in C2C12 myotubes through SIRT1 activation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirasaka K, Maeda T, Ikeda C, Haruna M, Kohno S, Abe T, Ochi A, Mukai R, Oarada M, Teshima-Kondo S, Ohno A, Okumura Y, Terao J, Nikawa T.
  • 雑誌名: J Nutr Sci Vitaminol 巻: 59 ページ: 317-324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cbl-b Is a Critical Regulator of Macrophage Activation Associated with Obesity-Induced Insulin Resistance in Mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Abe T, Hirasaka K, Kagawa S, Kohno S, Ochi A, Utsunomiya K, Sakai A, Ohno A, Teshima-Kondo S, Okumura Y, Oarada M, Maekawa Y, Terao J, Mills EM, Nikawa T.
  • 雑誌名: Diabetes 巻: 62 ページ: 1957-1969
  • DOI: 10.2337/db12-0677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soy glycinin contains a functional inhibitory sequence against muscle atrophy-associated ubiquitin ligase Cbl-b. (2013)
  • 著者名/発表者名: Abe T, Kohno S, Yama T, Ochi A, Suto T, Hirasaka K, Ohno A, Teshima-Kondo S, Okumura Y, Oarada M, Choi I, Mukai R, Terao J, Nikawa T.
  • 雑誌名: Int J Endocrinol 巻: 907565 ページ: 907565
  • DOI: 10.1155/2013/907565
  • 査読あり
• [学会発表] サルコペニアに対する筋特異的ユビキチンリガーゼMuRF1の代謝調節機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂下禎宏
  • 学会等名: 第46回 日本栄養・食糧学会 中国四国支部大会
  • 発表場所: 山口県立大学（山口市）
  • 年月日: 20131116-20131117
• [学会発表] 微小重力環境下における筋萎縮の分子メカニズムの研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平坂勝也
  • 学会等名: 日本宇宙生物科学会・第27回大会
  • 発表場所: 筑波大学・大学会館ホール（つくば市）
  • 年月日: 20130927-20130928
  • 招待講演
• [学会発表] サルコペニアにおけるミトコンドリア内カルシウム取り込み (2013)
  • 著者名/発表者名: 平坂勝也
  • 学会等名: 第67回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス（名古屋市）
  • 年月日: 20130524-20130526
• [図書] 運動と運動器（筋肉・神経・骨など）「運動と栄養 健康づくりのための実践指導」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平坂勝也（分担）
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 講談社サイエンティフィク