サルコペニア（加齢性筋萎縮）予防のための機能性マリンフラボノイドの探索

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26350148
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 平坂 勝也 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 助教 (70432747)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 二川 健 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (20263824)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 保健機能食品 / マリンフラボノイド / 加齢 / ユビキチンリガーゼ

Outline of Annual Research Achievements

超高齢者社会を迎えている我国では、加齢や寝たきりによる筋萎縮の予防は高齢者のQOL向上と運動器症候群（ロコモティブシンドローム）発症予防に重要である。申請者らは、筋特異的ユビキチンリガーゼが加齢による筋萎縮の重要な原因因子であることを見出した。さらに、我々はフラボノイド類の脱アセチル化活性や抗酸化作用が同調し、加齢による筋萎縮予防に効果的であるエビデンスを得た。本研究では、未だほとんど開拓されていない水産物資源（マリンフラボノイド）が加齢による筋萎縮予防に効果的であるかを検証することを目的とした。我々は、褐藻抽出画分よりフラボノイド類であるモリン、カロテノイド類であるフコキサンチンを検出することができた。マリンフラボノイドの筋萎縮抑制作用を検討するために、ミトコンドリア呼吸鎖蛋白質阻害剤（Antimycin A）を処理した筋管細胞（ミトコンドリア由来酸化ストレス過剰産生モデル）を用いて、抗酸化能について研究を行った。ミトコンドリア由来酸化ストレス過剰産生モデル筋管細胞では、Antimycin A処理により筋萎縮関連遺伝子の発現の増大が認められた。マリンフラボノイド添加はAntimycin A処理によって増大した筋萎縮関連遺伝子の発現を抑制することができなかった。次に、大腿筋近傍皮下にがん細胞を移植することで液性因子による筋老化（筋萎縮）を模倣した（老化モデル）を用いて、マリンフラボノイドの筋萎縮抑制効果について検討した。筋萎縮モデルマウスの骨格筋において、萎縮筋で観察される筋重量の減少や筋線維面積の縮小が認められた。一方、0.1%マリンフラボノイド摂餌は、筋重量や筋線維面積の減少に対して抵抗性を示した。以上の結果より、海藻中フラボノイドは抗酸化作用ではなく、がん細胞由来液性因子あるいはがん細胞に作用することにより、筋萎縮予防効果を発揮することが示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに機能性マリンフラボノイドを同定し、その効果についてのエビデンスを得た。27年度までの研究により、当初の予定通り、海藻中に含まれているフラボノイドもまた、筋萎縮予防に効果的であるという証明を達した。さらに、現在、マリンフラボノイドのターゲット分子も同定しつつある。

Strategy for Future Research Activity

筋萎縮モデル動物に対するマリンフラボノイドの効果
マリンフラボノイドの筋萎縮抑制作用を筋萎縮モデルマウス（がんカヘキシーモデルと坐骨神経切除による筋萎縮モデル）を用いて、形態学的観察や分子生物学的手法により、前年同様詳細な検討を行う。

Remarks

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Research Products

• [Journal Article] UCP3 is associated with Hax-1 in mitochondria in the presence of calcium ion (2016)
  • Author(s): Hirasaka K, Mills EM, Haruna M, Bando A, Ikeda C, Abe T, Kohno S, Nowinski SM, Lago CU, Akagi K, Tochio H, Ohno A, Teshima-Kondo S, Okumura Y, Nikawa T
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 472 Pages: 108-113
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.02.075.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Preventive effect of dietary quercetin on disuse muscle atrophy by targeting mitochondria in denervated mice (2016)
  • Author(s): Mukai R, Matsui N, Fujikura Y, Matsumoto N, Hou DX, Kanzaki N, Shibata H, Horikawa M, Iwasa K, Hirasaka K, Nikawa T, Terao J
  • Journal Title: J Nutr Biochem Volume: 31 Pages: 67-76
  • DOI: 10.1016/j.jnutbio.2016.02.001
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Structural analysis of the TKB domain of ubiquitin ligase Cbl-b complexed with its small inhibitory peptide, Cblin (2016)
  • Author(s): Ohno A, Ochi A, Maita N, Ueji T, Bando A, Nakao R, Hirasaka K, Abe T, Teshima-Kondo S, Nemoto H, Okumura Y, Higashibata A, Yano S, Tochio H, Nikawa T
  • Journal Title: Arch Biochem Biophys Volume: 594 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.abb.2016.02.014.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Anti-obesity effects of enzymatically-digested alginate oligomer in mice model fed a high-fat-diet (2016)
  • Author(s): Nakazono S, Cho K, Isaka S, Abu R, Yokose T, Murata M, Ueno M, Tachibana K, Hirasaka K, Kim D, Oda T
  • Journal Title: Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre Volume: 7 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1016/j.bcdf.2016.02.001
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A novel myogenic function residing in the 5' non-coding region of Insulin receptor substrate-1 (Irs-1) transcript. (2015)
  • Author(s): Nagano H, Yamagishi N, Tomida C, Yano C, Aibara K, Kohno S, Abe T, Ohno A, Hirasaka K, Okumura Y, Mills EM, Nikawa T, Teshima-Kondo S
  • Journal Title: BMC Cell Biol Volume: 16 Pages: 8
  • DOI: 10.1186/s12860-015-0054-8.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The malignant progression effects of regorafenib in human colon cancer cells (2015)
  • Author(s): Tomida C, Aibara K, Yamagishi N, Yano C, Nagano H, Abe T, Ohno A, Hirasaka K, Nikawa T, Teshima-Kondo S
  • Journal Title: J Med Invest Volume: 62 Pages: 195-198
  • DOI: 10.2152/jmi.62.195.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of dietary soy protein on skeletal muscle volume and strength in humans with various physical activities. (2015)
  • Author(s): Hashimoto R, Sakai A, Murayama M, Ochi A, Abe T, Hirasaka K, Ohno A, Teshima-Kondo S, Yanagawa H, Yasui N, Inatsugi M, Doi D, Takeda M, Mukai R, Terao J, Nikawa T
  • Journal Title: J Med Invest Volume: 62 Pages: 177-183
  • DOI: 10.2152/jmi.62.177
  • Peer Reviewed
• [Presentation] IGF-1シグナル経路の活性化を介した廃用性筋萎縮予防法 (2016)
  • Author(s): 平坂勝也、山田明徳、内田貴之、中尾玲子、二川健
  • Organizer: 第30回宇宙環境利用シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究機構 宇宙科学研究所 相模原キャンパス（神奈川県相模原市）
  • Year and Date: 2016-01-19 – 2016-01-20
• [Presentation] カヘキシーによる筋萎縮に対するフラボノイド類の効果 (2015)
  • Author(s): 平坂勝也、齋藤志伸、宮﨑里帆、谷山茂人、二川健、橘勝康
  • Organizer: 平成27年度 日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部大会
  • Place of Presentation: 沖縄県市町村自治会館（沖縄県那覇市）
  • Year and Date: 2015-10-30 – 2015-11-01
• [Presentation] Dietary flavonoid intake prevents muscle wasting in tumor-bearing mice (2015)
  • Author(s): Katsuya Hirasaka, Shinobu Saito, Saki Yamaguchi, Riho Miyazaki, Shigeto Taniyama, Takeshi Nikawa, Katsuyasu Tachibana
  • Organizer: 第69回日本栄養・食糧学会大会、12th Asian Congress of Nutrition
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2015-05-14 – 2015-05-17
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 長崎大学教員個人業績
  • URL: http://research.jimu.nagasaki-u.ac.jp/IST?ISTActId=FINDJPDetail&ISTKidoKbn=&ISTErrorChkKbn=&ISTFormSetKbn=&ISTTokenChkKbn=&userId=100000917