2023 Fiscal Year Annual Research Report
Research on the diagnosis and prevention of Sarcopenia
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22H03535
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
阪上 浩 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (60372645)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 和弘 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 講師 (70450236)
和泉 優奈 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (20980163)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | サルコペニア / タイチン / カルパイン / マイオスタチン / オートファジー / BCAA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは、敗血症患者の発症初期段階において、蛋白質分解酵素であるカルパインの活性化とそれに伴うタイチン分解および尿中への放出が生じていること、さらには尿中タイチン濃度上昇が骨格筋萎縮の早期バイオマーカーになることを見出した。生活習慣病によるサルコペニア予防に対する革新的な技術開発を目的に、異化亢進に応答した代謝制御メカニズムを明らかにするため、昨年度に引き続き、本年度は（１）から（４）の研究の課題に取り組み、以下の研究成果を得た。（１）骨格筋萎縮における代謝変動とカルパイン活性・骨格筋タイチン分解機構の解明：敗血症モデルマウスや糖尿病モデルマウスにおいても筋萎縮誘導後の経時的な代謝産物の変動の解析を血液、骨格筋、肝臓、脂肪組織の代謝関連組織において実施し、時間的経過を加味した侵襲時代謝マップを作成した。さらに不動化モデルマウスにおいてマイオスタチンのアンチセンス核酸製剤を用いて筋萎縮の予防効果並びに侵襲時代謝マップへの影響を明らかとした。（２）筋蛋白質異化と代謝産物の意義およびこれに制御する機序の解明：代謝産物とくに遊離アミノ酸が侵襲時におけるエネルギー源になることをはじめて明らかにした。この侵襲時における代謝誘導にmTOR誘導性オートファジーが関与することも見出した。（３）各種病態における代謝変動関連機構が生命維持機構に与える臨床的意義の検証：重症患者や糖尿病患者、高齢者などの血液・尿を用いたメタボローム解析、尿中のタイチンの解析から得られたデータよりサルコペニアの早期診断に尿中タイチン濃度と血清BCAA濃度が有用であることを見出した。（４）各種病態における代謝産物誘導による介入効果の検証：ヒトへのロイシン投与が筋力のみでなく脂質代謝改善作用があることを新たに見出した。
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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
侵襲時代謝マップを作成、マイオスタチンのアンチセンス核酸製剤を用いて筋萎縮の予防効果、侵襲時における代謝誘導にmTOR誘導性オートファジーが関与、骨格筋由来の遊離アミノ酸が侵襲時におけるエネルギー源となること、サルコペニアの早期診断に尿中タイチン濃度と血清BCAA濃度が有用となることの発見により、本年度予定された研究計画がほぼ実施され、かつ新たな知見が獲得されたことにより当初の計画通りに進行していると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り研究計画を推進する。すなわち、骨格筋萎縮における代謝変動とカルパイン活性・骨格筋タイチン分解機構の解明に関しては、敗血症患者のみでなく糖尿病患者の尿試料を用いて骨格筋分解により放出されるタイチンを測定し、CT撮像やBIA測定により評価する筋蛋白異化との関連を明らかにする。また、代謝変動との関連について多変量・層別解析を行う。マイオスタチンのアンチセンス核酸製剤が筋萎縮の予防効果があることから、がんモデルマウスやステロイド筋萎縮モデルマウス、糖尿病モデルマウスにおいてもその有効性の確認をすすめる。アミノ酸センサーであるmTORが代謝調節において中心的な役割を担っていることをノックアウトマウスで検証し、基礎的および臨床的にオートファジーによる生命維持機構を解明する。各種病態における代謝変動関連機構が生命維持機構に与える臨床的意義の検証に関しては、重症患者や糖尿病患者、高齢者などの血液・尿の採取、血液を用いた解析データ数を増やし、AIを活用して新しい代謝の模型図を作成し、生命維持に関わる機構を明確にする。ロイシン製剤のプロトタイプ各で証明できた介入効果の検証に関しては、スレオニン製剤のプロトタイプを作成し、安全性を検討した後に臨床的に効果を検討する。
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Research Products
(24 results)
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[Presentation] 当院における早期栄養介入管理加算算定状況の検討と問題点の分析2023
Author(s)
筑後 桃子, 堤 理恵, 山田 静恵, 藤本 紗織, 鈴木 佳子, 白石 美恵, 小川 美佳, 細川 美香, 高木 康志, 大藤 純, 阪上 浩
Organizer
第２６回日本病態栄養学会学術集会
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[Presentation] 肝細胞癌における肥満患者への術前栄養運動介入の有用性2023
Author(s)
寺奥 大貴, 齋藤 裕, 森根 裕二, 池本 哲也, 山田 眞一郎, 山田 苑子, 西 麻希, 阪上 浩, 鎌田 基夢, 松浦 哲也, 島田 光生
Organizer
第１２３回日本外科学会定期学術集会
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[Presentation] TKA1阻害による炎症性サイトカイン誘導性骨格筋障害の改善2023
Author(s)
金井 麻衣, 遠藤 逸朗, 大西 幸代, Ganbaatar Byambasuren, 寺町 順平, 原 倫世, 瀬部 真由, 阪上 浩, 福本 誠二, 松本 俊夫, 安倍 正博
Organizer
第９６回日本内分泌学会学術総会
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[Presentation] 褐色脂肪組織におけるインスリンシグナル鍵キナーゼPDK1の生理的役割とメカニズムの解明2023
Author(s)
天野 礼菜, 伊美 友紀子, 笠原 南々帆, 生天目 侑子, 黒田 雅士, 三島 優奈, 細川 友誠, 今森 真, 内田 邦敏, 村上 光, 原 雄二, 阪上 浩, 北村 忠弘, 春日 雅人, 小川 渉, 細岡 哲也
Organizer
第９６回日本栄養・食糧学会学術総会
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