筋内脂質に着目したサルコペニア発症機構の解明と新たな栄養食事療法の創出

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本年度は以下の成果を得た。１）培養細胞での検討：これまで培養筋細胞に飽和脂肪酸であるパルミチン酸（PA）を負荷するとアポトーシスやミオシン重鎖（MHC）遺伝子の転写障害が生じることを確認してきた。本年度は、筋アポトーシスを抑制しうる食品因子の探索に着手した。アポトーシス誘導因子Baxのプロモーター領域を利用したレポーター遺伝子を作製し、マウス筋芽細胞株C2C12に導入し安定発現細胞株を樹立した。一方MHCの転写障害に関しては、PAがMHC遺伝子発現を制御する転写因子MyoDの転写活性を低下させることを明らかにした。さらにリン酸化部位であるセリン残基に変異を入れたMyoDの強制発現や、各種阻害剤を用い、PAによるMyoD活性低下にはprotein kinase Cによるリン酸化が関与することを明らかとした。２）動物を用いた検討；①ミトコンドリアの主要酵素であるクエン酸合成酵素のヘテロ欠損マウス（CS-KO）および野生型マウスに低糖高脂肪食（LCHFD）を与えると、CS-KOの心臓では野生型と比べ、エネルギー代謝に関わる複数の遺伝子の発現が上昇すること、骨格筋ではその差は認められず、蛋白合成に関わるシグナルが減弱することを明らかにした。さらにこれらのマウスにアンジオテンシンを投与し心臓のエネルギー需要を増加させると、LCHFD摂取時と同様、CS-KOの心臓では野生型と比べエネルギー代謝に関わる複数の遺伝子の発現が上昇し、一方、骨格筋ではI型筋線維を中心とする筋萎縮が生じることを見出した。②食事誘導性肥満マウスに坐骨神経切除を施すことにより肥満サルコペニアモデルマウスの作成を行い、さらにイソフラボンの一種であるdaidzeinを投与し、その効果を検討した。この結果、daidzein投与群では、筋内の脂質量が減少し、神経切除によるI型筋線維の萎縮が軽減する傾向が認められた。