Novel Strategy to Prevent Skeletal Muscle Atrophy Based on "Muscle Atrophy Resistance" in Hibernating Animals

基于冬眠动物“肌肉萎缩抵抗”的预防骨骼肌萎缩的新策略

基本信息

  • 批准号:
    22H03439
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.07万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2026-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

冬眠動物には、5-6ヵ月におよぶ冬眠前後で筋肉量や筋力がほとんど衰えない、骨格筋萎縮耐性ともいえる未解明の生理機能が存在する。本研究では冬眠を「長期間の身体不活動状態の継続」と捉え、冬眠動物がどのような適応機構を用いて骨格筋萎縮耐性を獲得するのかを解明し、さらに非冬眠動物のマウスで “衰えない筋肉” を再現させる。ヒトの寝たきり防止を可能とする介入戦略の開発を最終ゴールに見据えて、冬眠動物が有する骨格筋萎縮耐性の獲得機構を解明し、非冬眠動物でそれを再現することが本研究の目的である。上記の目標を達成するために、本研究では特に課題1) 冬眠動物の骨格筋に共通して発現誘導・抑制される遺伝子群(DEGs)の網羅的解析を基盤とし、課題2) 骨格筋衛星細胞を用いて冬眠誘導性遺伝子の発現制御による筋タンパク質代謝調節機構を明らかにする。さらに課題3) 冬眠誘導性遺伝子のマウス骨格筋でのin vivo機能解析を通じ、冬眠動物の骨格筋萎縮耐性能を非冬眠動物であるマウス骨格筋で再現させる。研究開始初年度である2022年度においては、上記の課題1)を中心に研究を遂行し、クマとハムスターという2種類の冬眠動物の骨格筋における冬眠誘導性遺伝子の探索を完了させた。また、課題2)の遂行に必要となる冬眠動物骨格筋からの組織幹細胞単離方法についても実験手法を確立させ、冬眠誘導性遺伝子による筋タンパク質代謝制御機構の解析にも着手している。本年度において取得された知見については、すでに一部を原著論文として公開済みである(Miyazaki et al., Scientific Reports, 2022)。今後は獲得された冬眠誘導性の筋萎縮耐性候補遺伝子について、同遺伝子を骨格筋細胞に発現させて機能解析を行い、冬眠期の「衰えない筋肉」という形質を獲得・維持させている因子を同定する。
冬眠动物的生理功能可以说是骨骼肌萎缩,在冬眠之前和之后几乎没有肌肉质量和肌肉力量5-6个月。在这项研究中,冬眠被认为是“长期身体不活跃状态的延续”,阐明了哪种适应性机制使用骨骼肌萎缩的耐受性,并进一步冬眠的动物小鼠。这项研究的目的是阐明骨骼肌萎缩耐受性的机制,并以非疗法的方式再现它,以期待人类干预策略的发展,以实现人类的预防。为了实现上述目标,这项研究特别是美国的问题。通过控制诱导基因的表达,重音代谢调节机制。进一步的问题3)通过体内功能分析在冬眠诱导基因的小鼠骨骼肌中,冬眠动物的骨骼萎缩耐药性是用小鼠骨骼肌(一种非Hib弱的动物)复制的。在2022财年研究的第一年,研究主要是在上述问题1)进行的,并在两种类型的冬眠动物的骨骼肌中探索了冬眠感应基因,熊和仓鼠完成了。此外,已经建立了一种实验方法,用于从冬眠动物骨骼肌肉中进行组织干细胞的方法,这是执行分配2)所需的,并且已经启动了诱导冬眠基因的肌肉重音控制机制。今年获得的知识已经出版为原始论文(Miyazaki等,《科学报告》,2022年)。将来,在骨骼肌细胞中表达了冬眠引起的肌肉诱导的肌肉抗萎缩候选候选基因,以分析功能分析,该功能分析在冬眠期间已经获得并维持了“不下降肌肉”的特征。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
寒冷暴露に伴うハムスター骨格筋の萎縮耐性プログラムの発現
仓鼠骨骼肌冷暴露后萎缩耐受程序的开发
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mochizuki K;Natsuyo N;Shiori I;Itoh H.;浮穴和義;池田 昭夫;宮崎充功
  • 通讯作者:
    宮崎充功
ツキノワグマ骨格筋における冬眠に伴うタンパク質代謝制御機構の変化
亚洲黑熊骨骼肌冬眠相关蛋白质代谢控制机制的变化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮崎充功;下鶴倫人;坪田敏男;北岡 祐
  • 通讯作者:
    北岡 祐
Regulation of Muscle Mass Maintenance During Hibernation in the Asiatic Black Bears
亚洲黑熊冬眠期间肌肉质量维持的调节
  • DOI:
    10.14943/lowtemsci.81.191
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ishiyama Shiori;Kimura Mayu;Nakagawa Takao;Fujimoto Yuka;Uchimura Kohei;Kishigami Satoshi;Mochizuki Kazuki;宮﨑 充功
  • 通讯作者:
    宮﨑 充功
がん悪液質に対する運動療法効果に関する基礎研究 -骨格筋の量的変化を制御する情報伝達機構とがん悪液質に伴う機能不全-
运动疗法对癌症恶病质影响的基础研究 - 控制骨骼肌数量变化和癌症恶病质相关功能障碍的信息传递机制 -
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kintaka Y;Nakamura S;Wada N;Okuda A;Tanabe K;Mochizuki K;Oku T.;Akio Ikeda;宮崎充功
  • 通讯作者:
    宮崎充功
Physical Therapy and Research in Patients with Cancer
癌症患者的物理治疗和研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Morishita S;Inoue J;Nakano J
  • 通讯作者:
    Nakano J
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    2024
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    $ 11.07万
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    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 11.07万
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    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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    $ 11.07万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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    $ 11.07万
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    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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    2014
  • 资助金额:
    $ 11.07万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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    24620011
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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