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老化の防止に挑む運動の理論的基盤の構築とその応用による運動模倣薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H04050
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

森山 英樹  神戸大学, 保健学研究科, 教授 (10438111)

研究分担者 小澤 淳也  広島国際大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (00435059)
新倉 隆宏  神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (40448171)
前島 洋  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60314746)
古和 久朋  神戸大学, 保健学研究科, 教授 (60396728)
秋末 敏宏  神戸大学, 保健学研究科, 教授 (90379363)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード老化 / 運動 / 運動模倣薬
研究開始時の研究の概要

運動機能の低下は老化を加速させる契機となる。運動は多様な効能をもち、老化を防止するために広く推奨されているが、その理論的基盤となる分子機序の解明は意外なほど進んでいない。一方で、現実的には十分な運動ができない高齢者が多く、また寝たきりや痛みのために運動ができないことも少なくない。これを解決する手段として、運動をしなくても、運動と同じ効果をもたらす薬物(運動模倣薬)がある。本研究では、有酸素運動・レジスタンス運動と筋・骨・関節・脳を網羅する分子機序を解明する。そして分子機序に基づいた新しい運動模倣薬を見出すとともに、既存の運動模倣薬を組み合わせて運動を完全に模倣できる薬物を開発する。

研究成果の概要

本研究では、運動の分子機序を解明するとともに、その分子機序に基づいた新しい運動模倣薬を開発することを目的とした。マルチオミクス解析により、有酸素運動および筋力増強運動後に生じる骨格筋での遺伝子発現、DNAメチル化、リン酸化タンパク質の変化を明らかにした。これらの網羅的解析の結果をもとに、化合物データベースConnectivity Mapを活用し、運動後に生じるすべての分子応答を模倣できる化合物を探索した。その結果、運動能力の向上や廃用症候群および変形性関節症の改善といった運動と同様の効能をもつ新たな運動模倣薬を同定することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を通じて明らかになった運動後の多階層にまたがる分子レベルの変化は、運動を行う際の拠り所となる理論的基盤となり得る。運動は費用対効果にも優れることから、理論的基盤に基づく、より効果的な運動を実践できるようになれば、高い経済的な波及効果も期待できる。本研究で新たに見出した運動模倣薬は、既報の運動模倣薬とは一線を画し、運動の分子機序に基づいた全身への多様な効能を模倣できる薬物であり、運動ができない高齢者でも運動の恩恵を受けられる真の運動模倣薬となる可能性を秘めている。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of different modes and intensities of exercise on longevity proteins in middle-aged mouse skeletal muscle2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue S, Matsuura K, Eguchi D, Wakayama M, Ono K, Jiang H, Moriyama H
    • 雑誌名

      Physiology International

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of uphill and downhill walking on post-traumatic osteoarthritis development in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Li C, Inoue S, Hatakeyama J, Jiang H, Takamura D, Shirado O, Moriyama H
    • 雑誌名

      Journal of Physiology

      巻: - 号: 10 ページ: 1781-1795

    • DOI

      10.1113/jp284337

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メカニカルストレスの影響2022

    • 著者名/発表者名
      森山英樹, 井上翔太, 脇本祥夫, 高村大祐
    • 雑誌名

      理学療法ジャーナル

      巻: 56 ページ: 90-94

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 有酸素運動と筋力増強運動がマウス骨格筋におけるマイオカインに与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      畠山隼平, 井上翔太, 李昌欣, 姜函林, 江口大輔, 若山将弘, 森山英樹
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 異なる強度の運動が認知機能および海馬成体神経新生とシナプス可塑性に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      姜函林, 木村優介, 井上翔太, 李昌欣, 畠山隼平, 脇本祥夫, 高村大祐, 森山英樹
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウスの変形性関節症に対する昇り坂および降り坂トレッドミル運動の影響2022

    • 著者名/発表者名
      李昌欣, 井上翔太, 畠山隼平, 脇本祥夫, 姜函林, 高村大祐, 森山英樹
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 網羅的miRNA発現解析による適度な運動量の指標となる血中miRNAバイオマーカーの同定2022

    • 著者名/発表者名
      江口大輔, 井上翔太, 高村大祐, 畠山隼平, 若山将弘, 小野匡祐, 森山英樹
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 運動器理学療法の可能性を拓く2022

    • 著者名/発表者名
      森山英樹
    • 学会等名
      第61回近畿理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of treadmill running exercise with different intensities on trabecular bone in growing mice2021

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama J, Inoue S, Wakimoto Y, Li C, Wakigawa T, Tsubaki T, Kinoshita S, Kimura Y, Akisue T, Moriyama H
    • 学会等名
      Virtual ISPRM 2021 Congress
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異なる強度の長期トレッドミル走行運動がマウス脛骨に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      畠山隼平, 井上翔太, 脇本祥夫, 李昌欣, 木村優介, 姜函林, 黒木裕士, 森山英樹
    • 学会等名
      第26回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 強度の異なる有酸素運動がマウス骨格筋に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      木下沙英, 畠山隼平, 脇川大誠, 椿俊哉, 脇本祥夫, 井上翔太, 李昌欣, 多鹿理絵, 木村優介, 森山英樹
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 異なる強度のトレッドミル走行運動による機械的刺激が骨に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      畠山隼平, 井上翔太, 脇本祥夫, 李昌欣, 木下沙英, 椿俊哉, 脇川大誠, 多鹿理絵, 木村優介, 森山英樹
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 有酸素運動によるメカニカルストレスが関節軟骨代謝に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      椿俊哉, 脇本祥夫, 井上翔太, 李昌欣, 木下沙英, 多鹿理絵, 畠山隼平, 脇川大誠, 木村優介, 森山英樹
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マウス骨格筋の肥大に至適な筋力増強運動の強度の同定2020

    • 著者名/発表者名
      脇川大誠, 木村優介, 畠山隼平, 椿俊哉, 木下沙英, 井上翔太, 脇本祥夫, 李昌欣, 多鹿理絵, 森山英樹
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マウスの認知機能を最も向上させる運動の検討2020

    • 著者名/発表者名
      木村優介, 脇川大誠, 脇本祥夫, 井上翔太, 畠山隼平, 木下沙英, 椿俊哉, 多鹿理絵, 李昌欣, 森山英樹
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Responses of articular cartilage and subchondral bone degenerated by skeletal unloading to physiological and excessive mechanical loading in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Nomura M, Wakimoto Y Inoue S, Yakuwa S, Li C, Kinoshita S, Hatakeyama J, Tsubaki T, Wakigawa T, Moriyama H
    • 学会等名
      World Confederation for Physical Therapy (WCPT) Congress 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in metabolism and protective-response of articular cartilage depending on different combinations of running intensity, duration, and frequency in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Wakimoto Y, Mizuno E, Nomura M, Suzuki R, Inoue S, Yakuwa T, Li C, Wakigawa T, Tsubaki T, Hatakeyama J, Kinoshita S, Moriyama H
    • 学会等名
      World Confederation for Physical Therapy (WCPT) Congress 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Joint unloading followed by reloading accelerates aging-related destruction of articular cartilage in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Nomura M, Wakimoto Y, Inoue S, Yakuwa S, Li C, Kinoshita S, Hatakeyama J, Tsubaki T, Wakigawa T, Moriyama H
    • 学会等名
      13th International Society of Physical and Rehabilitation Medicine (ISPRM) World Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Running exercise of long-duration and low-frequency maintains the homeostasis of knee articular cartilage in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Wakimoto Y, Nomura M, Mizuno E, Suzuki R, Inoue S, Yakuwa T, Li C, Wakigawa T, Tsubaki T, Hatakeyama J, Kinoshita S, Moriyama H
    • 学会等名
      13th International Society of Physical and Rehabilitation Medicine (ISPRM) World Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intensity-dependent effects of resistance training on muscular adaptation in mice: difference of fiber types in muscle hypertrophy response2019

    • 著者名/発表者名
      Wakigawa T, Hatakeyama J, Tsubaki T, Kinoshita S, Nomura M, Wakimoto Y, Inoue S, Yakuwa T, Li C, Moriyama H
    • 学会等名
      13th International Society of Physical and Rehabilitation Medicine (ISPRM) World Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血中miR-133aは人工膝関節全置換術後早期のTUGと関連する2019

    • 著者名/発表者名
      髙村大祐, 脇川大誠, 畠山隼平, 髙濱安津子, 岩田健太郎, 末吉達也, 安田義, 森山英樹
    • 学会等名
      第7回日本運動器理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 運動強度の異なる筋力増強運動がマウス骨格筋の肥大や筋力および脂質代謝に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      脇川大誠, 畠山隼平, 木下沙英, 椿俊哉, 井上翔太, 脇本祥夫, 李昌欣, 多鹿理絵, 森山英樹
    • 学会等名
      第24回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 異なる強度のトレッドミル走行がマウス骨格筋応答に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      畠山隼平, 井上翔太, 木下沙英, 椿俊哉, 脇川大誠, 脇本祥夫, 李昌欣, 多鹿理絵, 森山英樹
    • 学会等名
      第24回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ランニングの総走行距離がマウス膝関節軟骨厚に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      脇本祥夫, 井上翔太, 李昌欣, 畠山隼平, 木下沙英, 椿俊哉, 脇川大誠, 多鹿理絵, 森山英樹
    • 学会等名
      第24回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 異なる強度の有酸素運動によるマウス骨格筋エネルギー代謝の変化2019

    • 著者名/発表者名
      木下沙英, 椿俊哉, 畠山隼平, 脇川大誠, 脇本祥夫, 井上翔太, 李昌欣, 多鹿理絵, 森山英樹
    • 学会等名
      第24回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 神戸大学大学院保健学研究科 リハビリテーション科学領域 運動機能障害学分野 運動器理学療法研究室

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~morihide/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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