Molecular bases of vitamin D-induced skeletal muscle mass regulation: using a novel tracer method

维生素 D 诱导的骨骼肌质量调节的分子基础：使用新型示踪剂方法

• 批准号: 21KK0177
• 负责人: 藤田 聡
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-10-07 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0177/
• 关键词: ビタミンD; タンパク質代謝; 筋肥大; サルコペニア; 骨格筋; 安定同位体トレーサー; 筋萎縮; レジスタンス運動; 安定同位体トレーサー法; 筋たんぱく質代謝

近年、高齢期におけるビタミンD不足がサルコペニアリスクに繋がるなど、骨格筋量の維持・改善におけるビタミンDの重要性が着目されている。ビタミンDが筋タンパク質の合成や分解を調節することが骨格筋細胞を用いた研究で明らかとなっている。しかし、動物モデルや臨床試験においては、筋タンパク質の合成や分解の速度を同時に定量化することができず、ビタミンD代謝と筋タンパク質代謝の関係性を検証することができなかった。本研究では、安定同位体トレーサー法を用いて筋タンパク質合成と分解を同時に測定する手段を開発し、さらにこの新規の筋タンパク質代謝測定法を応用し、ビタミンD欠乏食/過剰食、筋特異的ビタミンD受容体ノックアウトマウス/過剰発現マウスを用いて、運動/不活動時の筋タンパク質代謝バランスの推移およびそのメカニズムを解明することを目的としている。これらの検討により、骨格筋量の調節におけるビタミンD代謝の役割・重要性を包括的に明らかにし、サルコペニア対策におけるパラダイムシフトを実現する。2022年度においては、前年度に引き続き、研究課題①として、筋たんぱく質合成とタンパク質分解を同時に測定可能な新規トレーサー法の確立に向けた実験を実施した。マウスに対して[メチルD3]-13C-メチオニンを腹腔投与した後、マウス尾静脈より投与前、投与後において経時的に採血を行った。中・長期的な筋タンパク質代謝の測定においては、体内のトレーサー濃度の変化を適切に確認・管理することが重要であるため、血液サンプルを液体クロマトグラフ質量分析計とガスクロマトグラフ質量分析計の2つの装置を併用した分析を行い、血液中のトレーサー濃度の動態を確認した。また、研究課題②の実施に向けて、筋特異的VDRノックアウトマウスを作出し、運動介入および筋萎縮モデルの確立に向けた検討を実施した。

In recent years, high phase 齢 に お け る ビ タ ミ ン D deficiency が サ ル コ ペ ニ ア リ ス ク に 繋 が る な ど, skeletal muscle の maintain, improve に お け る ビ タ ミ ン D の importance が with mesh さ れ て い る. ビ タ ミ ン D が reinforcement タ ン パ ク の synthetic や decomposition を modulate す る こ と が を skeletal muscle cells with い た research で Ming ら か と な っ て い る. し か し, animal モ デ ル や clinical test に お い て は, jin タ ン パ ク の quality synthetic を の や decomposition speed に quantitative す る こ と が で き ず, ビ タ ミ ン D metabolism と reinforcement タ ン パ ク qualitative metabolic の masato is sexual を 検 card す る こ と が で き な か っ た. This study で は, stable isotopic ト レ ー サ を ー method with い て reinforcement タ ン パ ク quality synthetic と decompose を に determination す る means を open 発 し, さ ら に こ の new rules の reinforcement タ ン パ ク qualitative metabolism measurement を 応 し, ビ タ ミ ン D owe lack food/turning feed, muscle specific ビ タ ミ ン D by let body ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス / a turning 発 now マ ウ ス を with い て, sports / no activity の reinforcement タ ン パ ク qualitative metabolic バ ラ ン ス の goes お よ び そ の メ カ ニ ズ ム を interpret す る こ と を purpose と し て い る. Beg に こ れ ら の 検 よ り, skeletal muscle volume の regulating に お け る ビ タ ミ ン D metabolism の Ming ら "を importance, including cut に か に し, サ ル コ ペ ニ ア policy に seaborne お け る パ ラ ダ イ ム シ フ ト を be presently す る. 2022 に お い て は, before the annual に き 続 き, research topics (1) と し て, jin た ん ぱ く quality synthetic と タ ン パ ク qualitative decomposition を に determination may at the same time な new rules ト レ ー サ に の ー method established to け た be 験 を be applied し た. マ ウ ス に し seaborne て [メ チ ル D3] - 13 c - メ チ オ ニ ン を cast with abdominal し た, マ ウ ス caudal vein よ り cast after and before, cast and に お い て 経 に when blood line を っ た. , in the long term な jin タ ン パ ク qualitative determination of metabolic の に お い て は, body の ト レ ー サ ー concentration の - adequate に を confirmation, management す る こ と が important で あ る た め, blood サ ン プ ル を liquid ク ロ マ ト グ ラ フ quality analysis meter と ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ quality analysis meter の 2 つ を の device with し た analysis を い, blood の ト レ ー サ ー Concentration <s:1> dynamic を confirm た. ま た, research topic, (2) の に be applied to the け て system, specific VDR ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス を し, exercise intervention お よ び muscle atrophy モ デ ル の establish に to け た beg を 検 be applied し た.

项目成果

Changes in sarcolipin expression during the early phase of resistance training in rat skeletal muscle

大鼠骨骼肌抗阻训练早期肌磷脂表达的变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Koki Okumura;Junya Takegaki;Kohei Sase;Naoki Fukao;Satoshi Fujita
• 通讯作者: Satoshi Fujita

間葉系幹細胞の静脈投与が協働筋切除による筋肥大に与える影響

静脉注射间充质干细胞对协同肌肉消融引起的肌肉肥大的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 原田浩;諏訪達也;原田浩;竹垣 淳也，河野 裕允，藤田 卓也，小西 聡，藤田 聡;原田浩;中野 大輝，竹垣 淳也，河野 裕允，藤田 卓也，小西 聡，藤田 聡
• 通讯作者: 中野 大輝，竹垣 淳也，河野 裕允，藤田 卓也，小西 聡，藤田 聡

レジスタンス運動の繰り返しに伴うFAKおよびLAT1の応答変化

重复抗阻训练时 FAK 和 LAT1 的反应变化

• 发表时间: 2021
• 作者: 深尾直生;竹垣淳也;佐瀬晃平;奥村公基;藤田聡
• 通讯作者: 藤田聡

University of Nottingham(英国)

诺丁汉大学（英国）

Relationship between protein intake and resistance training?induced muscle hypertrophy in middle-aged women: A pilot study

中年女性蛋白质摄入量与阻力训练引起的肌肉肥大之间的关系：一项初步研究

• DOI: 10.1016/j.nut.2022.111607
• 发表时间: 2022
• 期刊: Nutrition
• 影响因子: 4.4
• 作者: Yasuda Jun;Murata Kao;Hasegawa Tsubasa;Yamamura Mana;Maeo Sumiaki;Takegaki Junya;Tottori Nobuaki;Yokokawa Takumi;Mori Risako;Arimitsu Takuma;Nishikori Shu;Fujita Satoshi
• 通讯作者: Fujita Satoshi