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2015 年度 実施状況報告書

エピゲノムの観点からの骨格筋加齢解析と心血管ホルモンによるミトコンドリアセラピー

研究課題

研究課題/領域番号 26460920
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

宮下 和季  慶應義塾大学, 医学部, 特任講師 (50378759)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード内分泌学 / 抗加齢医学 / サルコペニア / グレリン / ミトコンドリア / エピゲノム / 骨格筋
研究実績の概要

サルコペニアは身体能力低下を伴う筋肉量の減少と定義され、運動不足や加齢に伴いサルコペニアが進行すると、転倒・骨折が増加するのみならず、肥満・糖尿病などの生活習慣病ならびに心血管病の発症・進展につながる。サルコペニア治療において高たんぱく食が有用であり、筋肉量を増やして筋力を改善する効果が示されている。一方、申請者のグループではこれまでの検討で、高たんぱく食で活性化し筋肉量制御において重要な役割を果たす分子である哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)を、骨格筋において慢性的に活性化させると、筋肉量は増加するものの筋肉内のミトコンドリアが減少し、持久力と耐糖能が悪化することを見出した。また、慢性腎不全(CKD)に伴うサルコペニアの発症機構を解析し、CKDに伴うサルコペニアにおいては、筋肉量の減少が明らかとなるよりも早期の段階から、骨格筋のミトコンドリア量が減少すること(マイトペニア)を見出した。
そこでサルコペニアの身体能力改善には筋肉量を増加させるのみならず、ミトコンドリア量を増加させる治療が有用であると着想し、骨格筋における酸素利用促進作用が最近報告された消化管ホルモンであるグレリンを、CKDモデルマウスである5/6腎摘マウスに投与して、サルコペニアの改善を検討した。
1か月間のグレリン投与(0.1nmol/gBWを週3回腹腔内投与)により、5/6腎摘マウスのミトコンドリア量と筋肉量が増加し、筋力と持久力が有意に改善した。骨格筋におけるミトコンドリア生合成促進分子であるPGC-1αの発現は、5/6腎摘にてプロモーター領域のメチル化亢進を介して低下したが、グレリン投与によりメチル化レベルが低下し、PGC-1αの発現が回復した。
これらの結果よりグレリンは、筋肉量とミトコンドリア量の双方を増やすことで、CKDに伴うサルコペニアを効率よく改善すると示唆された (Endocrinology 156:3638, 2015)。

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

消化管ホルモングレリンのマイトペニア(ミトコンドリア減少)に対する有用性を明らかにし、論文発表を行った。

今後の研究の推進方策

これまでの研究にて、身体能力改善におけるグレリンの有用性を見出したので、グレリンの臨床応用に向けた検討を優先して遂行する。

次年度使用額が生じた理由

直接経費の端数のため、69円の未使用金が発生した。

次年度使用額の使用計画

次年度は最終年度にあたるため、当初計画通り消耗品の購入等により全額使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1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 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Improvement of Physical Decline Through Combined Effects of Muscle Enhancement and Mitochondrial Activation by a Gastric Hormone Ghrelin in Male 5/6Nx CKD Model Mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Tamaki M, Miyashita K, Wakino S, Hagiwara A, Inoue H, Fujii K, Fujii C, Mitsuishi M, Muraki A, Hayashi K, Doi T, Itoh H.
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 156 ページ: 3638-3648

    • DOI

      10.1210/en.2015.1353.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 心血管ホルモンによるミトコドリア制御の解明と生活習慣病発症における意義の研究2015

    • 著者名/発表者名
      宮下和季
    • 学会等名
      第19回日本心血管内分泌学会総会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 高血圧における臓器代謝異常 ホルモンによるミトコンドリア制御と身体能力2015

    • 著者名/発表者名
      宮下和季, 三石正憲, 田蒔昌憲, 萩原あいか, 井上博之, 藤井健太郎, 藤井千華子, 伊藤裕
    • 学会等名
      第38回日本高血圧学会総会
    • 発表場所
      ひめぎんホール(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-10-10 – 2015-10-10
  • [学会発表] マウスへの長期高蛋白食投与に伴う骨格筋ミトコンドリア量変化の解析2015

    • 著者名/発表者名
      宮下和季, 三石正憲, 村木絢子, 田蒔昌憲, 藤井千華子, 萩原あいか, 井上博之, 藤井健太郎, 伊藤裕
    • 学会等名
      第38回日本高血圧学会総会
    • 発表場所
      ひめぎんホール(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-10-10 – 2015-10-10
  • [学会発表] Improvement of physical decline through combined effects of muscle enhancement and mitochondrial activation by a gastric hormone ghrelin in male 5/6Nx CKD model mice.2015

    • 著者名/発表者名
      M Tamaki, K Miyashita, M Sato, A Hagiwara, H Inoue, K Fujii, H Itoh
    • 学会等名
      第38回日本高血圧学会総会
    • 発表場所
      ひめぎんホール(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-10-10 – 2015-10-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Improvement of physical performance in 5/6 nephrectomized CKD model mice through epigenetic modulation of PGC-1 expression by a gastric hormone ghrelin.2015

    • 著者名/発表者名
      M Tamaki, K Miyashita, M Sato, A Hagiwara, H Inoue, K Fujii, H Itoh
    • 学会等名
      52nd ERA-EDTA congress
    • 発表場所
      ロンドン(イギリス)
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-28
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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