骨格筋機能の分子基盤解明と健康寿命延伸に資する機能性食品の創出

（１）マイオカインのマイオスタチン、GDF11の筋萎縮作用の解析ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞を用い、２種類のマイオカインがSmad2/3シグナル系を介して筋萎縮を引き起こす機構を明らかにし、論文を発表した。フレイルの高齢者で認められる極めて低い濃度(0.5から1ナノグラム/ミリリットル)のGDF11でも筋萎縮が引き起こされることを明らかにした。また、この病態生理的な濃度のGDF11が、筋萎縮を惹起するSmad2/Smad3を活性化し、筋タンパク質の分解を担うAtrogin-1の発現を亢進することを見出した。さらに、GDF11によるAtrogin-1の発現上昇に関与する転写因子としてFOXO1を同定するとともに、FOXO1を阻害することでGDF11やマイオスタチン依存的な筋萎縮が抑制されることを明らかにした。（２）老化骨格筋細胞の樹立と老化促進機構の解析ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞とC2C12筋管細胞にＸ線照射、DNA障害薬物処理を施し、老化マーカーの追跡を行った。ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞においてp21などの良好な老化応答が認められた。Ｘ線照射、DNA障害薬物処理のいずれにおいても細胞内のシグナル分子のリン酸化が検出され、老化シグナル経路の一部が明らかになった。さらにその下流と想定される因子についても経日的に上昇が認められ、DNAダメージを引き金として応答カスケードが駆動される概要が明らかになりつつある。さらに培養上清を回収し、プロテオーム解析を試みた。その結果、サイトカイン活性、細胞外マトリクスの上昇が確認され、これまでの公表論文報告とも一致する結果が得られた。

（１）マイオカインのマイオスタチン、GDF11の筋萎縮作用の解析ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞を用い、２種類のマイオカインがSmad2/3シグナル系を介して筋萎縮を引き起こす機構を明らかにし、論文を発表した。フレイルの高齢者で認められる極めて低い濃度(0.5から1ナノグラム/ミリリットル)のGDF11でも筋萎縮が引き起こされることを明らかにした。また、この病態生理的な濃度のGDF11が、筋萎縮を惹起するSmad2/Smad3を活性化し、筋タンパク質の分解を担うAtrogin-1の発現を亢進することを見出した。さらに、GDF11によるAtrogin-1の発現上昇に関与する転写因子としてFOXO1を同定するとともに、FOXO1を阻害することでGDF11やマイオスタチン依存的な筋萎縮が抑制されることを明らかにした。（２）老化骨格筋細胞の樹立と老化促進機構の解析ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞とC2C12筋管細胞にＸ線照射、DNA障害薬物処理を施し、老化マーカーの追跡を行った。ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞においてp21などの良好な老化応答が認められた。Ｘ線照射、DNA障害薬物処理のいずれにおいても細胞内のシグナル分子のリン酸化が検出され、老化シグナル経路の一部が明らかになった。さらにその下流と想定される因子についても経日的に上昇が認められ、DNAダメージを引き金として応答カスケードが駆動される概要が明らかになりつつある。さらに培養上清を回収し、プロテオーム解析を試みた。その結果、サイトカイン活性、細胞外マトリクスの上昇が確認され、これまでの公表論文報告とも一致する結果が得られた。