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2015 年度 実施状況報告書

加齢性筋減弱症における小胞体ストレスとオートファジーの役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26350815
研究機関東京工業大学

研究代表者

佐久間 邦弘  東京工業大学, 大学院社会理工学研究科, 教授 (60291176)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード小胞体ストレス / 筋萎縮 / サルコペニア / 骨格筋 / 低タンパク質 / オートファジー
研究実績の概要

サルコペニア (加齢性筋減弱症)は、様々な因子により調節を受ける。オートファジー不全によりサルコペニアが促進される可能性が高い。我々の先行研究では、オートファジーに関係するp62/SQSTM1はマウスの加齢筋線維に異常沈着するものの、それと協力して働くLC3は活性化していない (Sakuma K, et al., p62/SQSTM1 but not LC3 is accumulated in sarcopenic muscle of mice. Journal of Cachexia, Sarcopenia, and Muscle, in press)
。このオートファジー不全は、運動、カロリー制限あるいは低蛋白質食で軽減される可能性が高い。そこで本研究では、低蛋白質食によるサルコペニア軽減効果を加齢マスを用いて調べた。実験動物には20ヶ月齢のC57Black/6J雄マウスを用い、片方の群に標準食、もう片方の群に低蛋白質食を4ヶ月間摂取させた。実験完了後、マウスの両脚から腓腹筋と大腿四頭筋を摘出した。瞬間凍結した筋からミクロトームにより横断切片(8 μm)を作成し、細胞膜を染めるために抗ジストロフィン抗体を用いた蛍光免疫組織染色を行なった。平均筋線維横断面積を算出するために、各個体につき約300本の筋線維を用いた。またオートファジーのマーカーであるp62/SQSTM1の発現状況も調べた。標準食を施したマウスと比べて、低蛋白質食による筋重量、平均筋線維横断面積の有意な差は認められなかった。またp62/SQSTM1陽性細胞の割合も、両群間に有意な差は認められなかった。以上のことから今回用いた低蛋白質食は、マウスにおけるサルコペニアを軽減しないことが確認された。

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

初年度の目標であった加齢筋における小胞体ストレス関連物質 (IRE-1α, PKCθ)の亢進が確認できている。また最終年度に実施予定であった「低蛋白質食がサルコペニアを軽減するか?」という課題を前倒しで実施した。結果はネガティブであったものの、実験自体は順調に実施できている。

今後の研究の推進方策

今年度は小胞体ストレス物質の加齢筋におけるmRNAの発現量や蛋白発現量 (細胞分画サンプル)の生化学的解析を行なう予定である。また低蛋白質食の摂取実験に関しても、何故効果が出なかったのかを詳細に検討し、今後の再実験に備える予定である。

次年度使用額が生じた理由

2年目と3年目に予定していた実験の順番を入れ替えたことから、必要経費に若干のズレが生じた。

次年度使用額の使用計画

得られた研究成果を、福岡で行なわれる日本整形外科学会基礎学術集会で発表予定である。前年度の残額の6割は、この旅費にあてる。また残りの研究費は小胞体ストレス関連物質の一次抗体購入に使用予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Current understanding of sarcopenia: possible candidates modulating muscle mass2015

    • 著者名/発表者名
      Sakuma K, Aoi W, Yamaguchi A
    • 雑誌名

      Pflugers Archiv

      巻: 467 ページ: 213-229

    • DOI

      10.1007/s00424-014-1527-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] サルコペニアの発症機構2015

    • 著者名/発表者名
      佐久間邦弘
    • 雑誌名

      最新医学

      巻: 70 ページ: 51-57

  • [学会発表] サルコペニアの発症機序-筋萎縮誘導因子の変化に着目して-2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間邦弘
    • 学会等名
      第89回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] サルコペニア・悪液質のメカニズムと筋肉の変化2015

    • 著者名/発表者名
      佐久間邦弘
    • 学会等名
      日本サルコペニア 悪液質 消耗性疾患研究会 第2回研究会
    • 発表場所
      味の素グループ高輪研修センター
    • 年月日
      2015-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] サルコペニア発症の分子機構2015

    • 著者名/発表者名
      佐久間邦弘
    • 学会等名
      第2回日本サルコペニアフレイル研究会 研究発表会
    • 発表場所
      東京大学伊藤国際学術研究センター
    • 年月日
      2015-10-04
    • 招待講演
  • [学会発表] サルコペニアの発症進展に関する分子機序2015

    • 著者名/発表者名
      佐久間邦弘、山口明彦
    • 学会等名
      第58回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関
    • 年月日
      2015-05-22
    • 招待講演
  • [図書] Nutrition, Exercise and Epigenetics: Ageing Interventions2015

    • 著者名/発表者名
      Sakuma K, Yamaguchi A
    • 総ページ数
      278
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Horizons in Cancer Research Vol. 582015

    • 著者名/発表者名
      Sakuma K, Yamaguchi A
    • 総ページ数
      283
    • 出版者
      Nova Science Publishers
  • [図書] Muscle Cell and Tissue2015

    • 著者名/発表者名
      Sakuma K, Yamaguchi A
    • 総ページ数
      473
    • 出版者
      InTech

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公開日: 2017-01-06  

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