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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

阐明骨骼肌功能的分子基础并创造有助于延长健康预期寿命的功能性食品

基本信息

批准号：
20H00408
负责人：
佐藤隆一郎
金额：
$ 28.45万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

（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) The analysis of the effect of muscle atrophy on iPS cells derived from skeletal muscle cells, 2 types of muscle atrophy, Smad2/3 system, and the mechanism of muscle atrophy. GDF11 has a muscle atrophy due to the high concentration (0.5) and low concentration (0.1). It has also been shown that this pathophysiological concentration of GDF11 activates Smad2/Smad3, promotes muscle atrophy, and promotes the discovery of Atrogin-1, which contributes to the breakdown of muscle protein. The occurrence of Atrogin-1 in GDF11 is related to the increase in write factor and FOXO 1 is related to the decrease in FOXO 1. (2) Analysis of the mechanism for the establishment of aging cells and aging promotion. iPS cells originated from bone cells and C2C12 tendon cells. X-ray irradiation, DNA barrier treatment, and tracking of aging. The iPS cells are derived from bone marrow cells and have good aging response. X-ray irradiation, DNA barrier agent treatment, intracellular molecular acidification, aging, part of the cellular pathway In addition to the above factors, the DNA profile of the virus can be summarized as follows: The culture supernatant was collected and analyzed. The results of this study were consistent with those reported in the literature.