• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

熱ストレス負荷が骨格筋萎縮を抑制するメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 11J11122
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Sports science
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

吉原 利典  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords温熱負荷 / 廃用性筋萎縮 / 機械的人工換気モデル / 横隔膜 / 細胞内シグナル伝達 / アポトーシス系 / オートファジー系 / 温熱療法 / 筋萎縮 / タンパク質合成・分解
Research Abstract

本年度得られた新たな知見として、カスパーゼ非依存的なアポトーシス誘導因子であるEndoGの発現量は、12時間のMVにより有意に増加するが、複数回の熱ストレス負荷はその増加を有意に低下することを示した。一方で、AIF発現量は熱ストレス負荷によって低下する傾向が認められたものの、MVによる効果は認められなかった。加えて、MVによって増加した筋原線維分画のユビキチン化タンパク質発現量には、熱ストレス負荷による抑制効果は認められなかった。
さらに、本年度は新たに摘出筋を用いたEx vivoの実験を実施した。実験動物には14週齢のWistar系雄性ラットを用い、ペントバルビタールナトリウムを腹腔内に過剰投与することにより安楽死させた後、横隔膜を単離した。単離した横隔膜からストリップを作成し、以下の条件でインキュベートした ; 1) Krebs溶液(37℃)、2) Krebs溶液(37℃)+阻害剤(Akt, mTOR, Caspase-3, Calpain阻害剤)、3) Krebs溶液(42℃)、4) Krebs溶液(42℃)+阻害剤。インキュベーション終了後、筋ストリップの余分な水分を拭き取り液体窒素で凍結させ、その後ウェスタンブロット法による生化学的な分析を行った。その結果、オートファジー系の指標であるLC3IIタンパク質は熱ストレス負荷により53%程度低下したが、Akt阻害剤存在下では、その低下は34%程度に抑えられた(p<0.05)。また、Aktの下流のmTORの阻害剤存在下でも同様の傾向が認められた(p=0.080)。しかしながら、他の阻害剤の存在下では、熱ストレスによる細胞内シグナル伝達の変化には影響を与えなかった。これらことから、熱ストレス負荷による萎縮抑制効果にはAkt/FoxO-Autophagy系のクロストークが関与している可能性が示唆される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね計画通りに研究を遂行することができ、本年度の研究目的としては十分に達成することができたため。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (28 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Whey protein intake after resistance exercise activates mTOR signaling in a dose-denendent manner in human skeletal muscle.2014

    • Author(s)
      Kakigi R, et al.
    • Journal Title

      European Journal of Applied Physiology

      Volume: 114(4) Pages: 735-42

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] REPEATED HEAT TREATMENT ATTENUATES THE RAT DIAPHRAG MATIC CONTRACTILE DYSFUNCTION INDUCED BY MECHANICAL VENTILATION2014

    • Author(s)
      Yoshihara T, et al.
    • Journal Title

      Journal of Gravitational Physiology

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Time is a key factor to increase SIRT1 expression by endurance training in the rat plantaris muscle.2013

    • Author(s)
      Yoshihara T, et al.
    • Journal Title

      Advances in exercise and sports physiology

      Volume: 19(4) Pages: 109-109

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Heat stress activates the Akt/mTOR signaling pathway in rat skeletal muscle.2013

    • Author(s)
      Yoshihara T, et al.
    • Journal Title

      Acta Physiologica

      Volume: 207(2) Issue: 2 Pages: 416-426

    • DOI

      10.1111/apha.12040

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat stress-induced changes in skeletal muscle: Heat shock proteins and cell signaling transduction2012

    • Author(s)
      Naito H, et al.
    • Journal Title

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 125-131

    • DOI

      10.7600/jpfsm.1.125

    • NAID

      10031158933

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fiber-type specific expression of α-actinin isoforms in rat skeletal muscle2012

    • Author(s)
      Ichinoseki-Sekine N, et al
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 419(2) Issue: 2 Pages: 401-4

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.02.034

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of ageing and endurance exercise training on alpha-actinin isoforms in rat plantaris muscle2011

    • Author(s)
      Ogura Y, et al
    • Journal Title

      Acta Physiol

      Volume: 202(4) Issue: 4 Pages: 683-90

    • DOI

      10.1111/j.1748-1716.2011.02284.x

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 熱ストレスがラット骨格筋mTORシグナルとHSP発現に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      柿木 亮
    • Organizer
      第91回 日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Changes in HDAC expressions in response to acute heat stress in rat skeletal muscle.2014

    • Author(s)
      Yoshihara T
    • Organizer
      13th Biennial Advances in Skeletal Muscle Biology in Health & Disease Conference
    • Place of Presentation
      フロリダ(アメリカ)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The effects of voluntary running during the growing period on bone tissue in Type 2 diabetic rats.2014

    • Author(s)
      Takamine Y
    • Organizer
      13th Biennial Advances in Skeletal Muscle Biology in Health & Disease Conference
    • Place of Presentation
      フロリダ(アメリカ)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋萎縮に対するAstaxanthin摂取の効果2013

    • Author(s)
      杉浦 崇夫
    • Organizer
      第9回アスタキサンチン研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2013-09-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 複数回の熱ストレス負荷は機械的人工換気に誘発される横隔膜の収縮機能低下を軽減させる2013

    • Author(s)
      吉原利典
    • Organizer
      第68回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 発育期における自発運動が2型糖尿病ラットの骨組織に与える影響2013

    • Author(s)
      高嶺由梨
    • Organizer
      第68回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 最大下自転車運動によるヒト骨格筋Akt/mTORシグナル伝達の経時変化2013

    • Author(s)
      柿木亮
    • Organizer
      第68回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる強度および時間の持久的トレーニングがSIRT1シグナル伝達に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      吉原利典
    • Organizer
      第21回日本運動生理学会
    • Place of Presentation
      埼玉
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 刺激温度条件の違いが筋損傷後の再生過程の生化学的特性に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      杉浦崇夫
    • Organizer
      第21回日本運動生理学会
    • Place of Presentation
      埼玉
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Repeated Heat Treatment Attenuates the Rat Diaphragmatic Contractile Dysfunction Induced by Mechanical Ventilation.2013

    • Author(s)
      Yoshihara T
    • Organizer
      34th Annual Meeting International Gravitational Physiology
    • Place of Presentation
      愛知
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of heat stress on diaphragmatic atrophy induced by 12 h mechanical ventilation in rat.2012

    • Author(s)
      Ichinoseki-Sekine N, et al.
    • Organizer
      APS Intersociety Meeting
    • Place of Presentation
      Colorado, USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱ストレス負荷が機械的人工換気に誘発される横隔膜の萎縮に及ぼす影響2012

    • Author(s)
      吉原利典, ら
    • Organizer
      第67回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 一過性の熱ストレス負荷がラット横隔膜萎縮筋へ及ぼす形態的・機能的影響2012

    • Author(s)
      関根紀子, ら
    • Organizer
      第67回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋損傷後の再生過程における温熱刺激がミオスタチン、フォリスタチン発現に及ぼす影響2012

    • Author(s)
      杉浦崇夫, ら
    • Organizer
      第67回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Expression of〈alpha>-actinin-3 protein of hybrid I/IIa fibers in rat skeletal muscle.2012

    • Author(s)
      Ichinoseki-Sekine N, et al.
    • Organizer
      15th International Biochemistry of Exercise Conference
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Whey protein ingestion after exercise decreases LC3-II expression in human muscle2012

    • Author(s)
      Kakigi, R, et al.
    • Organizer
      15th International Biochemistry of Exercise Conference
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Signaling Responses In Unloaded Rat Soleus Muscle To Combination Of Heat Stress And Intermittent Reloading2012

    • Author(s)
      Yoshihara, T, et al.
    • Organizer
      The American College of Sports Medicine 59th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Sanfrancisco, USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] The effects of walking and blood flow restriction on mTOR signaling in young men2012

    • Author(s)
      Ozaki, H, et al.
    • Organizer
      The American College of Sports Medicine 59th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Sanfrancisco, USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Combination of Heat Stress and Intermittent Weight-bearing on Disuse Muscle Atrophy and Intracellular Signal in Unloaded Rat Soleus Muscle2012

    • Author(s)
      Yoshihara, T, et al.
    • Organizer
      The 20th International Congress on Sports Sciences for Students
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 温熱負荷がラット骨格筋のAkt/mTORシグナル伝達に与える影響2011

    • Author(s)
      吉原利典, ら
    • Organizer
      第66回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      山口
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋核アポトーシスからみた熱ストレス負荷、アスタキサンチン投与ならびにそれらの組み合わせによる筋萎縮抑制効果について2011

    • Author(s)
      杉浦崇夫, ら
    • Organizer
      第66回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      山口
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 尾部懸垂からの再負荷中における温熱処置はカルパイン自己分解を抑制する2011

    • Author(s)
      吉原利典, ら
    • Organizer
      第19回日本運動生理学会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 12時間の機械的人工換気がラット横隔膜におけるαアクチニン3タンパク質の筋線維特異的発現に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      関根紀子, ら
    • Organizer
      第19回日本運動生理学会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Changes of autophagic regulations in response to voluntary exercise training in rat cardiac muscle2011

    • Author(s)
      Yoshihara, T., et al
    • Organizer
      16th annual congress of the ECSS
    • Place of Presentation
      リヴァプール
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of 12-h mechanical ventilation on fibre-specific expression of alpha-actinin-3 protein in rat diaphragm2011

    • Author(s)
      Ichinoseki-Sekine N., et al
    • Organizer
      16th annual congress of the ECSS
    • Place of Presentation
      リヴァプール
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of heat stress on Akt/mTOR signaling in rat skeletal muscle2011

    • Author(s)
      Toshinori Yoshihara, et al
    • Organizer
      The American College of Sports Medicine 58th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      デンバー
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Heat stress-induced autophagic regulations in rat skeletal muscle2011

    • Author(s)
      T.Yoshihara, et al
    • Organizer
      Experimental biology 2011
    • Place of Presentation
      ワシントンD.C.
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Fiber-specific expression of alpha-actinin-3 protein in rat diaphragm2011

    • Author(s)
      Ichinoseki-Sekine N., et al
    • Organizer
      Experimental biology 2011
    • Place of Presentation
      ワシントンD.C.
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi