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2016 年度 実績報告書

老化による異常ミトコンドリア処理機構の破綻における脳由来神経栄養因子の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26750331
研究機関北海道大学

研究代表者

高田 真吾  北海道大学, 医学研究科, 博士研究員 (60722329)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードミトコンドリア / 骨格筋 / 運動能力 / 脳由来神経栄養因子 / マイトファジー / ミトコンドリアダイナミクス / マイオカイン / 老化・加齢
研究実績の概要

老化は万人に生じる事象であり、妨げることができない。特に、老化によるミトコンドリアの機能的・形態的障害(ミトコンドリア不全)はあらゆる臓器において、代謝疾患を惹起する。脳由来神経栄養因子(BDNF)はTrkB受容体を介して、ミトコンドリア機能・量を調節し、細胞におけるエネルギー代謝において極めて重要な役割を担っている。本研究の目的は、BDNF-TrkBの活性化が、老化に伴うミトコンドリア不全によるエネルギー代謝異常による疾患の発症・進展を抑制するという仮説を検証するとともに、BDNF-TrkBシグナル制御によるミトコンドリアの機能的・形態的適正化という独自の概念に基づく新たな老化、疾患予防・治療を目指すものである。
BDNFはTrkB受容体を介して、神経の成長・分化、シナプスの可塑性に関与することが知られている。我々はヒトにおける血中BDNFレベルが老化に伴い低下することを明らかにした。近年、BDNFは脳ミトコンドリア機能の増加、また、PGC-1αを介してニューロン樹状突起棘のミトコンドリア生合成を増加することが報告された。さらに、骨格筋培養細胞において、AMPKのリン酸化を介して、脂肪酸酸化を亢進することが報告されている。我々も、加齢における運動能力低下および骨格筋異常におけるBDNF-TrkBシグナルの活性化がAMPK-PGC-1α経路の活性化を介して、骨格筋ミトコンドリア機能・量および脂肪酸酸化を制御し、運動能力を増加させることを明らかにした。また、ヒト血中BDNFが加齢により低下することを明らかにした。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Inverse relationship between sleep duration and cardio-ankle vascular index in children2017

    • 著者名/発表者名
      Morita N, Kambayashi I, Okuda T, Oda S, Takada S, Nakajima T, Shide N, Shinkaiya H, Okita K.
    • 雑誌名

      Journal of Atherosclerosis and Thrombosis

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      http://doi.org/10.5551/jat.36517

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pioglitazone on improves whole-body aerobic capacity and skeletal muscle energy metabolism in patients with metabolic syndrome.2017

    • 著者名/発表者名
      Yokota T, Kinugawa S, Hirabayashi K, Suga T, Takada S, Omokawa M, Kadoguchi T, Takahashi M, Fukushima A, Matsushima S, Yamato M, Okita K, Tsutsui H
    • 雑誌名

      Journal of diabetes investigation

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1111/jdi.12606

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The novel heart-specific RING finger protein 207 is involved in energy metabolism in cardiomyocytes.2016

    • 著者名/発表者名
      Mizushima W, Takahashi H, Watanabe M, Kinugawa S, Matsushima S, Takada S, Yokota T, Furihata T, Matsumoto J, Tsuda M, Chiba I, Nagashima S, Yanagi S, Matsumoto M, Nakayama KI, Tsutsui H, Hatakeyama S.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 100 ページ: 43-53

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2016.09.013

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dipeptidyl peptidase-4 inhibitor improved exercise capacity and mitochondrial biogenesis in mice with heart failure via activation of glucagon-like peptide-1 receptor signalling2016

    • 著者名/発表者名
      Takada S, Masaki Y, Kinugawa S, Matsumoto J, Furihata T, Mizushima W, Kadoguchi T, Fukushima A, Homma T, Takahashi M, Harashima S, Matsushima S, Yokota T, Tanaka S, Okita K, Tsutsui H.
    • 雑誌名

      Cardiovascular Research

      巻: 111 ページ: 338-347

    • DOI

      10.1093/cvr/cvw182

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The experimental model of transition from compensated cardiac hypertrophy to failure created by transverse aortic constriction in mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Furihata T, Kinugawa S, Takada S, Fukushima A, Takahashi M, Homma T, Masaki Y, Tsuda M, Matsumoto J, Mizushima W, Matsushima S, Yokota T, Tsutsui H.
    • 雑誌名

      IJC Heart & Vasculature

      巻: 11 ページ: 24-28

    • DOI

      10.1016/j.ijcha.2016.03.007

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Serum Myostatin Levels are Independently Associated with Skeletal Muscle Wasting in Patients with Heart Failure.2016

    • 著者名/発表者名
      Furihata T, Kinugawa S, Fukushima A, Takada S, Homma T, Masaki Y, Abe T, Yokota T, Oba K, Okita K, Tsutsui H.
    • 雑誌名

      International Journal of Cardiology

      巻: 220 ページ: 483-487

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2016.06.231

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct renin inhibitor ameliorates insulin resistance by improving insulin signaling and oxidative stress in the skeletal muscle from post-infarct heart failure in mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Fukushima A, Kinugawa S, Takada S, Matsumoto J, Furihata T, Mizushima W, Tsuda M, Yokota T, Matsushima S, Okita K, Tsutsui H.
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmacology

      巻: 779 ページ: 147-156

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2016.03.022

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] フレイル! 心リハの視点から「知りたい!フレイル患者さんの運動療法」2016

    • 著者名/発表者名
      沖田孝一,髙田真吾,阿部隆宏,米澤一也.
    • 雑誌名

      ハートナーシング

      巻: 29 ページ: 99-103

  • [雑誌論文] 心疾患における運動の意義.2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾,沖田孝一.
    • 雑誌名

      日本未病システム学会雑誌

      巻: 22 ページ: 1-4

  • [雑誌論文] CKD患者のサルコペニア・フレイル.筋肉代謝の基礎2016

    • 著者名/発表者名
      沖田孝一,髙田真吾.
    • 雑誌名

      腎と透析

      巻: 80 ページ: 636-640

  • [学会発表] The novel heart-specific RING-finger protein 207 modulates energy metabolism in cardiomyocytes.2017

    • 著者名/発表者名
      Takada S, Mizushima W, Furihata T, Matsumoto J, Tsuda M, Katayama T, Nakajima T, Yokota T, Kinugawa S.
    • 学会等名
      第81回日本循環器学会学術集会
    • 発表場所
      石川県立音楽堂
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] 骨格筋・心筋ミトコンドリア治療2017

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾
    • 学会等名
      日本女子大学講演
    • 発表場所
      日本女子大学
    • 年月日
      2017-02-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Exercise is medicine(介護における運動療法)2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾
    • 学会等名
      相馬の里 特別出張講義
    • 発表場所
      株式会社相馬の里
    • 年月日
      2016-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動による健康寿命の延伸 ~若返り、脳機能改善~2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾
    • 学会等名
      平成28年度北翔大学・北海道大学・未来講義.
    • 発表場所
      原町生涯学習センター「サンライフ南相馬」
    • 年月日
      2016-11-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 血流制限下レジスタンストレーニングの有用性:近赤外線分光法による組織酸素動態2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾
    • 学会等名
      第23回医用近赤外線分光法研究会
    • 発表場所
      持田製薬株式会社 本社 ルークホール
    • 年月日
      2016-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] mitoNEET蛋白はミトコンドリアの鉄恒常性を調節する.2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾,降旗高明,横田卓,沖田孝一,絹川真太郎.
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会学術集会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(アイーナ)、盛岡地域交流センター市民文化ホール(マリオス)
    • 年月日
      2016-09-23 – 2016-09-25
  • [学会発表] mitoNEETにおける心筋ミトコンドリア鉄制御2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾
    • 学会等名
      第4回北海道若手交流会
    • 発表場所
      sapporo55
    • 年月日
      2016-08-29
  • [学会発表] ミトコンドリア鉄におけるmitoNEETの役割2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾
    • 学会等名
      1st Hokkaido Exercise and Cardiovascular Health Research meeting
    • 発表場所
      札幌医科大学(札幌市)
    • 年月日
      2016-08-11
  • [学会発表] 心筋梗塞後心不全における骨格筋ミトコンドリア機能および運動能力に対するGLP-1受容体の役割解明2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾,正木芳宏,松本純一,門口智泰,横田 卓,水島 航,降旗高明,津田正哉,中島孝之,片山貴史,福島 新,沖田孝一,絹川真太郎.
    • 学会等名
      第二回日本筋学会学術集会
    • 発表場所
      国立精神・神経医療研究センター
    • 年月日
      2016-08-05 – 2016-08-06
  • [学会発表] 老化ミトコンドリアにおける脳由来神経栄養因子(BDNF)の役割2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾
    • 学会等名
      第7回Young Diabetologia & Cardiologist Forum
    • 発表場所
      TKPガーデンシティ札幌駅前
    • 年月日
      2016-07-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳由来神経栄養因子(BDNF)は加齢による骨格筋ミトコンドリア機能および運動能力低下を改善する2016

    • 著者名/発表者名
      髙田真吾,絹川真太郎,横田 卓,水島 航,降旗高明,松本純一,津田正哉,中島孝之,片山貴史,沖田孝一,筒井裕之.
    • 学会等名
      第22回日本心臓リハビリテーション学会学術集会(YIAセッション)
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2016-07-16 – 2016-07-17
  • [学会発表] 骨格筋の肥大と萎縮の分子生物学的機序.2016

    • 著者名/発表者名
      絹川真太郎,髙田真吾,沖田孝一.
    • 学会等名
      第51回日本理学療法学術集会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-29
  • [学会発表] 分子生物学的観点から糖尿病患者の筋機能の可能性を探る 糖尿病における筋機能異常.2016

    • 著者名/発表者名
      沖田孝一,髙田真吾,横田 卓,絹川真太郎.
    • 学会等名
      第51回日本理学療法学術集会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-29

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公開日: 2018-01-16  

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