【研究領域課題番号】22K11885 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

老化 / 食事 / 運動 / 骨格筋 / 褐色脂肪

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究領域課題番号】21H03367 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

老化 / 老化関連疾患 / 食餌 / ゲノム編集 / 栄養 / 発がん / 運動

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究領域課題番号】20H00408 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ヒトiPS細胞 / 骨格筋 / エクソソーム / マイオカイン / 機能性食品 / 老化 / 筋萎縮 / 運動

【研究成果の概要】

（１）iPS骨格筋細胞を用いた実験系の確立　　京都大学iPS細胞研究所の櫻井英俊准教授らが開発した、薬剤誘導的にMyoDを発現させ骨格筋へと分化する細胞を用い、解析を進めた。２種類の細胞株を用いた比較検討を行い、種々の条件で応答性の良い株を用いることの有用性を確認した。各種遺伝子発現も正常組織と同等のレベルであることを確認した。
（２）iPS細胞由来骨格筋細胞とマウス由来C2C12筋管細胞との比較検討　　これまでに有用な骨格筋培養細胞として用いられてきたC2C12細胞とiPS由来骨格筋細胞の応答性の違いについて解析を進めた。筋萎縮を誘導するデキサメサゾンへの応答性について解析を行った結果、C2C12細胞に比較してiPS由来骨格筋細胞は応答が弱いことが判明した。複数の刺激に対してそれぞれの細胞で応答性の違いが確認された。
（３）培養筋管細胞への電気刺激によるマイオカイン分泌、遺伝子発現変動の解析　　運動を模倣する手法として電気刺激を用いる。電気刺激の適切な電圧、刺激時間について条件検討を行い一定の条件を確立した。
（４）老化骨格筋細胞解析系の樹立　　ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞にＸ線照射を行い、老化モデル細胞の樹立を行った。DNA損傷のマーカー遺伝子発現を解析することにより、老化の指標とした。老化細胞から分泌される各種SASPについて、それらの遺伝子発現が亢進すかについて解析を行った。複数の因子について発現上昇が確認された。また培地中への分泌はELISA法にて確認を行った。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31

【配分額】44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)

【研究領域課題番号】19K11773 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

長期的効果 / 運動習慣 / 食習慣 / 高脂肪食 / 肝臓 / 褐色脂肪 / 豊かな環境 / レガシー効果 / 運動 / 食事 / 肥満 / 老化 / 環境エンリッチメント / 白色脂肪 / 脂肪 / 脂質代謝系遺伝子 / 熱産生系遺伝子 / 若齢期 / 食事習慣 / 長期効果

【研究成果の概要】

本研究では，若齢期の食・運動習慣が成熟期の肝臓・褐色脂肪組織の脂質代謝・熱産生関連遺伝子の発現変化に及ぼす長期的効果についてマウスを用いた基礎的検討を行った．
網羅的遺伝子発現解析の結果，若齢期の肥満・運動経験によって肝臓および褐色脂肪で長期的に変化する遺伝子は約1,700～3,300個ほど確認され，脂質代謝・熱産生に関係する遺伝子の他，老化関連遺伝子などが含まれていた．そこで白色脂肪組織中に発現する老化関連遺伝子について調べたところ，統計的に有意な長期的効果が確認された．
また老齢マウスを遊具などが設置された社会的に豊かな環境で飼育したが，寿命などに対する影響を確認することはできなかった．

【研究の社会的意義】

本研究はマウスを用いた基礎的研究ではあるが，得られた結果を検証することによって，ヒトへの応用展開に対してある程度の知見を提供することが可能となると考えている．本研究の結果を広義に解釈することによって，子供の頃(若齢期)の食習慣および運動習慣が成人後(成熟期)の肝臓や褐色脂肪組織の機能に対して長期的に影響を及ぼす可能性が示され，白色脂肪組織では老化にも関与する可能性が示唆された．
また行動範囲が広く，活動内容に多様性があり，他者と接する機会の多い社会的に豊かな環境での生活は寿命を延長させる可能性が示唆されているが，より効果的な環境を模索・整備する為には今後も更なる検討が必要と思われた．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】社会系歯学

【研究領域課題番号】17K12055 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

老化マーカー / 唾液 / 水中運動 / 身体機能改善 / メタボローム解析 / 老化 / 歯学 / 運動 / 長寿命化

【研究成果の概要】

水中運動を行う個々で運動内容やその運動機能改善度（リハビリ効果）は異なるが、その簡便な指標となるマーカーとして「唾液」を用いて検討した。これまでに老化に伴い唾液中のアミノ酸の中でグリシンとプロリンの量が増加することを明らかにしてきた（坂上ら）。これらに注目して研究を行った結果、水中運動に伴いこれらのアミノ酸が減少する傾向にあることが判明した。また病気や老化に関与する尿中の物質も減少傾向であった。さらに唾液中の15種類の物質についても明らかな差がみられた。

【研究の社会的意義】

老化予防や運動機能維持向上ならびに身体機能改善を目的とした「水中運動」は水の浮力と浮力による体重負荷の軽減、水の抵抗を利用した運動量の調節、努力性呼吸による心肺機能の向上などが期待でき、効率のよい運動条件を備えていると言われている。身体機能のリハビリや老化の予防に対する水中運動の必要量や効果判定を個人別に定量化でき、超高齢社会の福祉に大きく貢献できるものと考えられた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】応用健康科学

【研究領域課題番号】15H01833 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

翻訳動態 / リボソームプロファイリング / 運動 / 骨格筋 / 老化 / 遺伝子ネットワーク / バイオマーカー / 骨格筋適応 / 共発現遺伝子ネットワーク解析 / ストレス / トレーニング / 網羅的翻訳動態解析 / 機能解析 / マウス / 共発現遺伝子ネットワーク / 翻訳 / 細胞 / マイクロRNA / 網羅的解析

【研究成果の概要】

老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネットワーク変化を捉えるために、共発現遺伝子ネットワーク解析を行い、興味深い遺伝子の新機能の可能性を見出した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】40,820千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 9,420千円)

【研究分野】応用健康科学

【研究領域課題番号】23300247 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ストレスマネージメント / NIRS / 前頭前野 / 高次脳機能 / 運動 / 補完代替療法 / 予防医学 / 健康科学 / ストレス / prefrontal cortex / stress / working memory / cognitive function / physical exercise / aging / depression / 脳機能 / 近赤外分光法 / 生涯発達研究

【研究成果の概要】

現代社会に蔓延するストレスは、様々な疾患の主要原因の一つである。本研究では、近赤外分光法（NIRS）を用いて、前頭前野の神経活動を計測し、自律神経系・内分泌系機能及び心理状態とともに、ストレスを客観的に評価する方法を開発した。さらに本法を用いて、中高齢者における運動療法のストレス緩和効果について検討し、軽い運動でもストレス緩和効果があることを明らかにした。さらに高齢者に軽い運動を負荷することにより、前頭前野のワーキングメモリー課題に対する反応性が上昇し、パフォーマンスが向上することが示唆された。本ストレス評価法と運動療法を組み合わせることにより、ストレス性疾患を予防できる可能性がある。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)

【研究分野】応用健康科学

【研究領域課題番号】23240097 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオマーカー / プロテオミクス / マイクロアレイ / リボソームプロファイリング / 運動 / ストレス / 筋損傷 / 炎症 / ホルモン / サイトカイン / マイクロRNA / 尿 / 老化 / エクソソーム / プロテオーム解析 / 酵素免疫測定法 / ウェスタンブロット / 活性酸素

【研究成果の概要】

運動ストレスに応答するバイオマーカーを検索するため、激運動前後の血液・尿サンプルでプロテオーム解析を行い、運動前後で変動したスポットに関して質量分析装置で同定した。そのうち、尿で顕著な上昇を示した分子についてELISAを構築した。また、血中に存在するマイクロRNAに着目し、マイクロアレイを用いた網羅的解析により一過性レジスタンス運動に応答する複数の血中マイクロRNAを同定し、リアルタイムPCRを用いて発現を定量した。さらに、遺伝子発現の網羅的解析に関しては、特に翻訳動態変化の解析に特化したリボソームプロファイリングの立ち上げに国内で初めて成功し、バイオマーカー開発への応用を開始した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】49,010千円 (直接経費: 37,700千円、間接経費: 11,310千円)

【研究分野】応用健康科学

【研究領域課題番号】21300254 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

加齢 / 老化 / 自己分泌 / 運動 / 性ホルモン / 骨格筋 / 閉経

【研究成果の概要】

本研究では、加齢により高頻度に発症する生活習慣病やサルコペニアと骨格筋や心臓の局所性ステロイドホルモン合成能の関連性を検討し、アンチ・エイジングのための運動療法に筋局所の性ステロイドホルモン変動がどのように貢献しているのかを明らかにすることを目的とした。本研究成果は、加齢によって生活習慣病やサルコペニアの発症リスクが激増することに対して局所で産生されている性ホルモンが関与し、局所の性ホルモンの動態に基づくより効果的な運動指導法の戦略を組み立てる基礎的な知見となり得るデータが示された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)