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骨格筋ミトコンドリア機能からみた血流制限下レジスタンス運動の機序の解明と臨床応用

Research Project

Project/Area Number 11J05921
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied health science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

菅 唯志  北海道大学, 大学院・医学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsレジスタンストレーニング / 骨格筋 / ミトコンドリア / 一酸化窒素 / レジスタンス運動 / 磁気共鳴分光法
Research Abstract

本研究は,血流制限下レジスタンス運動の新たなトレーニング効果として骨格筋ミトコンドリア機能におよぼす効果を明らかにするとともにその分子機序を解明すること,さらに心不全やメタボリック症候群などの慢性疾患患者における骨格筋不全の治療展開として血流制限下レジスタンス運動の有用性を証明することを目的としていた.本年度の研究成果として,昨年度の基礎的研究の成果から運動トレーニング誘発性の骨格筋ミトコンドリア機能の増加の分子機序として血管内皮一酸化窒素(NO)合成酵素(eNOS)由来のNOが重要な役割を果たしていることを見出した成果をもとに代謝疾患病態モデルである食事誘発性肥満(DIO)マウスにおいて検討したところDIOマウスにおいてもeNOS欠損することで運動トレーニング効果が抑制された.このことは,肥満や糖尿病などの代謝疾患患者や心不全などの心血管疾患患者などではNOの生物学的利用能が低いことが報告されていることから血流制限下トレーニングによって生じる骨格筋ミトコンドリア機能の増加が抑制される可能性が示唆される.一方,eNOS欠損マウスにNOの代謝化合物である硝酸を投与すると運動トレーニング誘発性のトレーニング効果の抑制作用が消失したことからNOの生物学的利用能が低い有疾患者における血流制限下レジスタンス運動は,硝酸などのNO関連化合物を摂取して行うことで有効なトレーニング効果を導く可能性が示唆された.
しかしながら,本年度は,健常者および有疾患者を対象に長期的な血流制限レジスタンス運動を介入して有効性を明らかにすること目的としていたが,それを達成することができなかった.したがって,今後,このような健常者や有疾患者を対象とした血流制限下レジスタンス運動の長期的な効果を検討する必要がある.また,本研究において仮説したeNOS由来のNOとトレーニング誘発性のミトコンドリアの機能適応との関連も検討する必要がある.

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2012 2011

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Low-intensity exercise can increase muscle mass and strength proportionally to enhanced metabolicstress under ischemic conditions.2012

    • Author(s)
      Takada S, Suga T, 他10名(3番目)
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 113 Pages: 199-205

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The activation of natural killer T cells ameliorates post-infarct cardiac remodeling and failure in mice2012

    • Author(s)
      Sobirin MA,.., Suga T, 他13名(7番目)
    • Journal Title

      Circulation Research

      Volume: 111 Pages: 1037-1047

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of multiple set on intramuscular metabolic stress during low-intensity resistance exercise with blood flow restriction2012

    • Author(s)
      Suga T, 他11名(1番目)
    • Journal Title

      European Journal of Applied Physiology

      Volume: 112 Pages: 199-205

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of multiple set on intramuscular metabolic stress during low-intensity resistance exercise with blood flow restriction2012

    • Author(s)
      Suga T, Okita K, Takada S, et al.(他9名, 1番目)
    • Journal Title

      European Journal of Applied Physiology

      Volume: (印刷中) Issue: 11 Pages: 3915-3920

    • DOI

      10.1007/s00421-012-2377-x

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blood flow restriction exerclse in sprinters and endurance runners2012

    • Author(s)
      Takada S, Okita K, Suga T, et al.(他9名, 3番目)
    • Journal Title

      Medicine and Science in Sports and Exercise

      Volume: 44 Issue: 3 Pages: 413-419

    • DOI

      10.1249/mss.0b013e31822f39b3

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Angiotensin II-induced reduction in exercise capacity is associated with increased oxidative stress in skeletal muscle2012

    • Author(s)
      Inoue N, Kinugawa S, Suga T, et al.(他2名,3番目)
    • Journal Title

      American Journal of Physiology

      Volume: 302 Issue: 5 Pages: H1202-H1210

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00534.2011

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lower aerobic capacity was associated with abnormal intramuscular energetics in patients with metabolic syndrome2011

    • Author(s)
      Yokota T, Kinugawa S, Suga T, et al.(他2名,3番目)
    • Journal Title

      Hypertension Research

      Volume: 34 Issue: 9 Pages: 1029-1034

    • DOI

      10.1038/hr.2011.78

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Change in intramuscular inorganic phosphate during multiple sets of blood flow-restricted low-intensity exercise Change in intramuscular metabolism during BFR exercise2011

    • Author(s)
      Sugaya M, Yasuda T, Suga T, et al.(他2名,3番目)
    • Journal Title

      Clinical Physiology and Functional Imaging

      Volume: 31 Issue: 5 Pages: 411-413

    • DOI

      10.1111/j.1475-097x.2011.01033.x

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Endothelial nitric oxide (NO) synthase-derived NO plays an essential role in the beneficial effects of exercise training via activating skeletal muscle mitochondrial biogenesis.2012

    • Author(s)
      Suga T, 他10名(1番目)
    • Organizer
      85th American Heart Association Scientific Session
    • Place of Presentation
      Los Angels Convention Center, America
    • Year and Date
      2012-11-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Diet therapy and exercise training ameliorates the reduced exercise capac ty and impaired mitochondrial function in high fat diet-induced diabetic mice2012

    • Author(s)
      Suga T, Kinugawa S, Yokota T, et al.(他9名,1番目)
    • Organizer
      第75回日本循環器学会学術総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2012-03-18
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Nitric oxide is involved in the beneficial effects of exercise training via activating skeletal muscle mitochondrial biogenesis in mice2011

    • Author(s)
      Suga T, Kinugawa S, Ono T, et al.(他9名,1番目)
    • Organizer
      84th Scientific Session of American Heart Association
    • Place of Presentation
      Orange Country Convention Center (USA)
    • Year and Date
      2011-11-05
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 食事制限と運動トレーニングの併用は肥満マウスの運動能力低下と骨格筋ミトコンドリア機能障害を正常化する2011

    • Author(s)
      菅唯志, 絹川真太郎, 横田卓, ら(他11名,1番目)
    • Organizer
      第66回日本体力医学会
    • Place of Presentation
      海峡メッセ下関(山口)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 食事療法と運動療法の併用は糖尿病マウスの運動能力と骨格筋ミトコンドリア機能を正常化する2011

    • Author(s)
      菅唯志, 絹川真太郎, 横田卓, ら(他10名,1番目)
    • Organizer
      第17回心臓リハビリテーション学会
    • Place of Presentation
      海峡メッセ下関(山口)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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