運動による慢性炎症性疾患予防の分子機構：マクロファージ・インスリン受容体の役割
| Project/Area Number |
17H02160
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Sports science
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
木崎 節子 杏林大学, 医学部, 教授 (00322446)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
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| Keywords | マクロファージ / 炎症反応 / 運動 / インスリン / 炎症 / Toll様受容体 / インフラマソーム / インスリン受容体 / シグナル伝達 / マウス / 炎症性反応 / 予防医学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、マクロファージ（MΦ）のインスリン受容体シグナルと炎症性応答のクロストークの有無を明らかにするため、成熟期雄性C57BL/6Jマウスから採取した腹腔滲出性MΦ（peritoneal exudate MΦ：PEMΦ）を用いて、未刺激時およびリポ多糖（LPS）刺激時の炎症性サイトカインの発現レベルに対するインスリンの影響を検討した。まず、PEMΦを100 nMの高濃度インスリンで処理すると、未刺激時のtumor necrosis factor α（TNF-α）とinterleukin-6（IL-6）のmRNAレベルには影響がなかったが、LPS刺激時のTNF-αとIL-6のmRNA発現誘導がほぼ半減した。このとき、Toll-like receptor 4（TLR4）のmRNA発現レベルも同様の変動パターンを示していたため、炎症性サイトカインの発現誘導の抑制はTLRシグナルの阻害によると考えられる。一方、PEMΦを1～5 nMの生理的濃度のインスリンで刺激した場合は、未刺激時およびLPS刺激時のいずれも、TNF-αとIL-6のmRNAレベルに影響がなかった。しかし、インフラマソームによる活性調節を受けている炎症性サイトカインであるIL-1βとIL-18のうち、IL-18のmRNAレベルはインスリン単独刺激によっておよそ1.2倍有意に高まっていた。昨年度、8週間にわたる自発性走運動によって、PEMΦのインスリン感受性が低下すること、およびIL-1βとIL-18のmRNAレベルは変化せずに分泌レベルが増加することを報告した。本年度得られた結果から、この運動によるIL-1βとIL-18の分泌亢進メカニズムには、インスリン感受性の低下は寄与していないことが示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成30年度に得られた結果から、習慣的運動によるMΦのIL-1βとIL-18の分泌亢進およびインスリン感受性の低下との間には、因果関係がないことを明らかにすることができた。しかし、それぞれのメカニズムと生理的意義を明らかにすることができていない。そのため、本研究は、現時点において「やや遅れている」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度は、習慣的運動によるインスリン感受性低下の生理的意義を明らかにすることを目的とする。MΦのインスリン受容体シグナルは、IL-4による抗炎症性M2型MΦへの分化シグナルに対して阻害作用があることが明らかにされている（Kubota, et al., Nat Commun, 9: 4863, 2018）。そのため、IL-4刺激によるPEMΦの抗炎症性サイトカインの発現誘導とインスリンの影響を検討すると共に、8週間にわたる自発性走運動を負荷したマウスと対照マウスから採取したPEMΦを用いて、インスリンによるIL-4シグナルの阻害作用が運動によって改善されるか否かを検討する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] A Mild-Exercise Support Program and Its Affect on Physical Strength and Metabolic Improvement in the Elderly.2019
Author(s)
Nagasawa J, Sakurai T, Haga S, Okada M, Aita F, Miura S, Nakatani T, Shirato K, Sato Y, Ohno H, Kizaki T
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Journal Title
Journal of Exercise, Sports & Orthopedics
Volume: 6
Pages: 1-5
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Peer Reviewed / Open Access
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