2015 Fiscal Year Research-status Report
サルコペニアにおける鉄の意義解明と鉄制御に基づく治療法への展開
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15K01716
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
池田 康将 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 准教授 (60432754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八木 秀介 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (00507650)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 鉄 / 骨格筋萎縮 / ユビキチンリガーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
8週齢の雄性C57BL6/Jマウスに、腹腔内デキストラン鉄投与を連日行い、鉄過剰モデル(Fe群)を作成して、vehicle投与対照群と比較した。Fe群では、血清フェリチン値と骨格筋鉄量の増加を認め、生体内鉄量ならびに組織鉄量の増加が確認できた。骨格筋重量について、投与７日後にて腓腹筋、ヒラメ筋ならびに前脛骨筋の重量はFe群で減少しており、骨格筋線維断面積も同様に低値であった。鉄投与１４日後では、骨格筋量減少と骨格筋線維断面積はさらなる低値を示した。骨格筋委縮に関わるユビキチンプロテアソーム経路について、ubiquitin ligaseE3遺伝子MAFbx/atrogin-1ならびにMuRF1(muscle ring finger-1)の遺伝子発現は、Fe群において3日目から増加し、７、１４日目で有意な増加を認め、AktとFOXO3のリン酸化も３日目以降低下していた。骨格筋の酸化ストレスも、Fe群では骨格筋DHE染色によるスーパーオキシド産生の増加を認めた。in vitro解析では、鉄刺激によってin vivoの結果と同様に、MAFbx/atrogin-1ならびにMuRF1遺伝子発現増加、Akt-FOXO3経路リン酸化低下、筋線維横径縮小が認められ、siRNA FOXO3導入によって、これらの変化は抑制されたまた。抗酸化剤テンポール前処理によっても、鉄によるAkt-FOXO3-atrogenes変化と筋繊維委縮は抑制された。以上の結果から、骨格筋への過剰な鉄蓄積は、酸化ストレスを介したユビキチンプロテアソーム経路活性化により骨格筋委縮を引き起こすことが確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
鉄過剰による骨格筋萎縮とそのメカニズムを解明し、学術誌に投稿、掲載予定となった。骨格筋特異的フェリチン欠損マウスを作成して、実際に骨格筋のみでフェリチンが欠損していることを遺伝子・タンパクレベルで確認できた。フェリチン過剰発現用プラスミドは完成したが、培養細胞への導入がうまくいかなかったため、再検討中である。またフェリチンsiRNAは導入できたものの、ノックダウンのみでの表現系は確認できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
骨格筋量維持には合成と分解のバランスが重要である。骨格筋分解における鉄の役割を明らかにできたため、本年度は鉄と骨格筋合成の関係について解析する。また骨格筋特異的フェリチン欠損マウスが完成したため、その表現型の解析を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
参加予定学会の旅費が当初の予定より費用が少なく済んだ。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品購入に使用予定。
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[Journal Article] Iron-induced skeletal muscle atrophy involves an Akt-forkhead box O3-E3 ubiquitin ligase-dependent pathway2016
Author(s)
Ikeda Y, Imao M, Satoh A, Watanabe H, Hamano H, Horinouchi Y, Izawa-Ishizawa Y, Kihira Y, Miyamoto L, Ishizawa K, Tsuchiya K, Tamaki T
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Journal Title
J Trace Elem Med Biol.
Volume: 35
Pages: 66-76
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Angiotensin II alters the expression of duodenal iron transporters, hepatic hepcidin, and body iron distribution in mice2015
Author(s)
Soichiro Tajima, Yasumasa Ikeda, Hideaki Enomoto, Mizuki Imao, Yuya Horinouchi, Yuki Izawa-Ishizawa, Yoshitaka Kihira, Rihito Miyamoto, Keisuke Ishizawa, Koichiro Tsuchiya and Toshiaki Tamaki
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Journal Title
European Journal of Nutrition
Volume: 54(5)
Pages: 709-719
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 鉄欠乏は骨格筋量減少の原因となる2015
Author(s)
池田 康将, 佐藤 明穂, 堀ノ内 裕也, 石澤 有紀, 木平 孝高, 石澤 啓介, 土屋 浩一郎, 玉置 俊晃
Organizer
第39回日本鉄バイオサイエンス学会学術集会
Place of Presentation
岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
Year and Date
2015-08-29 – 2015-08-30
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[Presentation] 心血管疾患における男性ホルモンの意義2015
Author(s)
池田 康将, 粟飯原 賢一, 吉田 守美子, 赤池 雅史, 玉置 俊晃, 松本 俊夫
Organizer
, 第15回日本抗加齢医学会総会シンポジウム「知って得するテストステロンアップデート」
Place of Presentation
福岡国際会議場（福岡県福岡市）
Year and Date
2015-05-29 – 2015-05-31
Invited
