2017 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular rehabilitation of mitochondrial function towards preventing muscle atrophy
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15H04960
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
二川 健 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 教授 (20263824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
曽我部 正博 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (10093428)
鈴木 穣 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323646)
宮本 賢一 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 教授 (70174208)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 筋萎縮 / ミトコンドリア / 酸化ストレス / 転写因子Egr / ユビキチンリガーゼCbl-b |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「寝たきり」は、高齢者のQOLを低下させるだけで無く、介護者への過大な負担、社会保障費の急激な増大をもたらしている。この寝たきりの原因は、筋肉の萎縮・拘縮である。我々は、JAXA（宇宙航空研究開発機構）と共同で、筋肉の萎縮・拘縮を防ぐには、メカノセンサーであるミトコンドリアの機能回復が必須である。昨年度に引き続き、本研究では、無重力や寝たきりなどUnloadingによる筋萎縮や筋拘縮のメカニズムを解明し、ミトコンドリアの機能回復を可能とする機能性食材の摂取と併用する新規リハビリテーション法の有効性を実証した。
具体的には、以下のことを明らかにした。
１．「無重力や模擬無重力による筋細胞内酸化ストレスの誘導」：Myolab宇宙実験においてL6細胞を宇宙に打ち上げ、メタボローム解析を行ったところ、酸化ストレスの蓄積が示唆された。そこで、地上での模擬微小重力モデルの一つである3D-Clinorotationを用いて酸化ストレスの測定を行うと、3D-Clinorotation 開始後0.5時間という早い段階から酸化ストレス産生が増大していることが分かった。さらに、その酸化ストレスはSuper oxide anionであることを同定した。
２．「酸化ストレスによるユビキチンリガーゼCbl-bの発現」：我々は、廃用性筋萎縮に関与する酸化ストレスを介した二つの経路を見出した。その一つ目は、筋質量を減少させる、転写調節因子Egr1/2を介したCbl-bの発現上昇経路である。我々は、Cbl-bの上流因子を調べるために、ルシフェラーゼアッセイを用いて、酸化ストレスによるヒトCbl-b遺伝子のプロモーター領域を解析したところ、上流-111 bp～-60 bpで酸化ストレス応答性のルシフェラーゼ活性の上昇がみられた。上流配列の候補タンパク質を用いたスーパーシフトアッセイから、Cbl-bの発現は酸化ストレス誘導性のEgr1/2であることが示された。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Reactive oxygen species up-regulate expression of muscle atrophy-associated ubiquitin ligase Cbl-b in rat L6 skeletal muscle cells.2018
Author(s)
Uchida T, Sakashita Y, Kitahata K, Yamashita Y, Tomida C, Kimori Y, Komatsu A, Hirasaka K, Ohno A, Nakao R, Higashitani A, Higashibata A, Ishioka N, Shimazu T, Kobayashi T, Okumura Y, Choi I, Oarada M, Mills EM, Teshima-Kondo S, Takeda S, Tanaka E, Tanaka K, Sokabe M, Nikawa T.
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Journal Title
Am J Physiol Cell Physiol
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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