磁気共鳴分光法を用いた筋グリコーゲン測定法の確立と競技者への応用

• Project/Area Number: 15650139
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Sports science
• Research Institution: National Agency for the Advancement of Sports and Health
• Principal Investigator: 高橋 英幸 独立行政法人日本スポーツ振興センター, 国立スポーツ科学センター・スポーツ科学研究部, 研究員 (00292540)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本間 俊行 独立行政法人日本スポーツ振興センター, 国立スポーツ科学センター・スポーツ科学研究部, 研究員 (90392703) ; 奥脇 透 独立行政法人日本スポーツ振興センター, 国立スポーツ科学センター・スポーツ科学研究部, 研究員 (20274871) ; 川中 健太郎 新潟医療福祉大学, 健康栄養学科, 講師 (80339960) ; 滝沢 修 シーメンス旭メディテック株式会社, MSM Division, チーフサイエンティスト ; 丸山 克也 シーメンス旭メディテック株式会社, MSM Division, 主査 ; 柳沢 修 独立行政法人日本スポーツ振興センター, 国立スポーツ科学センター・スポーツ科学研究部, 研究員 (50371159)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2003: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 磁気共鳴分光法 / 炭素 / グリコーゲン / 筋肉 / 競技者

Research Abstract

昨年度の研究により、新しく作成した炭素の磁気共鳴分光法(^<13>C MRS)用コイルを用いて、1.5TのMR装置でグリコーゲンのピークが検出可能であることが示された。本年度はこれを用いて、ヒト骨格筋におけるグリコーゲン含有量の定量の可能性を検討した。
より大きな信号強度を得るための手法としてプロトンデカップリングとNOE(Nuclear Overhauser Enhancement)の有用性を調べた。健常な成人男性の外側広筋を対象として検討を行った結果、この両方の手法を用いることによりS/N比が向上し、信号強度を増加させることが可能になることが示された。
次に、ヒトの骨格筋を対象とした^<13>C MRSによるグリコーゲン含有量の定量性を調べるために、国内トップ競技者を含む健常な成人男性8名、女性2名の外側広筋を対象として^<13>C MRSの測定と筋生検を実施した。^<13>C MRSの測定は、繰り返し時間470ms、積算回数5,000回、総データ収集時間は約39分であり、1回の測定はシミング等を含めて約1時間であった。^<13>C MRS測定終了後、筋生検法を用いて筋を摘出して筋グリコーゲン含有量の測定を行った。生化学的手法によって分析された筋グリコーゲン含有量の値は46.1〜109.8μmol/g w.w.の範囲であった。^<13>C MRS測定の結果、全ての被検者において^<13>C MRSスペクトルを収集することができたが、グリコーゲンのピークを検出できたのは、筋グリコーゲン含有量が約60μmol/g w.w.以上の被検者のみであり、それ以下の値を示した被検者ではグリコーゲンのピークを検出することができなかった。したがって、本研究の結果では、完全な定量性を確立するまでには至らず、さらに検出感度を高めるために、検出コイルやデータ収集条件の検討が必要となることが示唆された。