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Mechanisms of age-related anabolic resistance to exercise

Research Project

Project/Area Number 19H03999
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

Ogasawara Riki  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10634602)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中里 浩一  日本体育大学, 保健医療学部, 教授 (00307993)
山本 正道  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任部長 (70423150)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywordsサルコペニア / 解糖系 / インスリン抵抗性 / mTOR / ヘキソキナーゼ / 乳酸 / 筋肥大 / 糖代謝 / ミオシン分子シャペロン / 運動抵抗性 / 骨格筋老化 / 筋萎縮 / タンパク質代謝 / 加齢 / 老化 / 代謝物 / RNA-Seq / 同化抵抗性 / 肥満 / 筋内脂肪 / 筋細胞内脂肪 / タンパク質合成 / メタボロミクス / 筋収縮
Outline of Research at the Start

本研究では加齢に伴う解糖能力の低下がレジスタンス運動抵抗性に関与しているのではないかという仮説を立て、実験動物のレジスタンス運動モデルを用いて仮説検証およびレジスタンス運動抵抗性の克服手法の開発を試みる。本研究の成果は、レジスタンス運動抵抗性の解消を通じてサルコペニアを克服することに発展し、超高齢社会における健康寿命延伸という社会的課題の解決への展開が期待される。

Outline of Final Research Achievements

Muscle protein synthesis response to muscle contraction/resistance exercise decreases with aging (anabolic resistance to resistance exercise). In this study, we investigated the role of glucose metabolism in the regulation of resistance exercise-induced muscle protein synthesis, focusing on the fact that the expression and activity of glycolytic enzymes are uniformly decreased in fast-twitch muscle, which shows marked age-related atrophy. Our results suggest that while anabolic resistance to resistance exercise occurs independently of insulin resistance, glycolytic metabolism positively regulates mTOR signaling and muscle protein synthesis and is partially responsible for activation of mTOR signaling by muscle contraction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

骨格筋は、日常生活動作などの運動器としての役割のみならず代謝臓器としても重要な役割を果たすことから、その量・機能の低下は我々の健康に深刻な影響を及ぼす。骨格筋量・機能は疾患の有無に関わらず加齢により低下するため(サルコペニア)、そのメカニズムの解明と予防・改善方法の開発が超高齢社会における健康寿命延伸に向けて喫緊の課題となっている。本研究の成果はサルコペニアの一要因と考えられるレジスタンス運動抵抗性メカニズムの一端を解明したものであり,今後本研究の知見に基づきレジスタンス運動抵抗性の改善を目指すことでサルコペニアの改善に貢献する可能性がある.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)

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      Ato Satoru、Fukada So-ichiro、Kokubo Hiroki、Ogasawara Riki
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Cell Physiology

      Volume: 322 Issue: 2 Pages: C275-C282

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00343.2021

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      Higashida K, Inoue S, Takeuchi N, Ato S, Ogasawara R, Nakai N.
    • Journal Title

      Nutrition

      Volume: 91-92 Pages: 111389-111389

    • DOI

      10.1016/j.nut.2021.111389

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    • Author(s)
      Ato Satoru、Mori Takahiro、Fujita Yuki、Mishima Taiga、Ogasawara Riki
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 131 Issue: 2 Pages: 442-453

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00889.2020

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      Mori Takahiro、Ato Satoru、Knudsen Jonas R.、Henriquez-Olguin Carlos、Li Zhencheng、Wakabayashi Koki、Suginohara Takeshi、Higashida Kazuhiko、Tamura Yuki、Nakazato Koichi、Jensen Thomas E.、Ogasawara Riki
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism

      Volume: 321 Issue: 4 Pages: E551-E559

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00164.2021

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    • Author(s)
      Suginohara Takeshi、Wakabayashi Koki、Ato Satoru、Ogasawara Riki
    • Journal Title

      Metabolism

      Volume: 114 Pages: 154419-154419

    • DOI

      10.1016/j.metabol.2020.154419

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      Ogasawara Riki、Knudsen Jonas R.、Li Jingwen、Ato Satoru、Jensen Thomas E.
    • Journal Title

      The Journal of Physiology

      Volume: 598 Issue: 23 Pages: 5453-5466

    • DOI

      10.1113/jp280528

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      Ato Satoru、Maruyama Yuki、Yoshizato Hideo、Ogasawara Riki
    • Journal Title

      Nutrition

      Volume: 78 Pages: 110795-110795

    • DOI

      10.1016/j.nut.2020.110795

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      Maruyama Y, Ikeda C, Wakabayashi K, Ato S, Ogasawara R
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 128 Issue: 4 Pages: 830-837

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00578.2019

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  • [Presentation] ラパマイシン慢性投与によるmTOR阻害が筋線維タイプ特異的なタンパク質代謝制御に及ぼす影響2021

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      山田悠衣, 大矢知恵梨, 小笠原理紀
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      第76回日本体力医学会大会
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      第76回日本体力医学会大会
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      第76回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] c-Mycの過剰発現がインスリン刺激時の筋タンパク質合成に及ぼす影響2021

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      浅野賢吾, 森峰弘, 小笠原理紀
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      第76回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] 鉄欠乏は筋収縮による骨格筋タンパク質合成を低下させる2021

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      東田一彦, 竹内のどか, 阿藤聡, 小笠原理紀, 中井直也
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      第76回日本体力医学会大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋収縮によるリボソーム生合成促進機構とその骨格筋量調節における役割2021

    • Author(s)
      小笠原理紀
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      第76回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] レジスタンストレーニングによるmTORC1活性化が骨格筋のヘキソキナーゼに及ぼす影響2020

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      伴 真梨子,小笠原 理紀
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      第75回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] 筋収縮により新規に合成されるタンパク質の組成にmTORC1が与える影響2020

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    • Organizer
      第75回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] 骨格筋の運動適応におけるmTORC2/c-Myc経路の役割2020

    • Author(s)
      小笠原 理紀
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      第75回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] ラパマイシンがレジスタンス運動によるエネルギー代謝関連タンパク質の発現 調節に及ぼす影響2019

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  • [Presentation] レジスタンス運動によるmTORシグナル経路活性化および筋タンパク質合成の 増加における解糖系代謝の役割2019

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      第74回日本体力医学会大会
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      藤田 悠暉、松波 京、阿藤 聡、小笠原 理紀
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      第74回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] 短期間の高脂肪食摂取がレジスタンス運動による筋タンパク質同化作用に及 ぼす影響2019

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      森 峰広、阿藤 聡、小笠原 理紀
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      第74回日本体力医学会大会
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  • [Book] トレーニングとリカバリーの科学的基礎2021

    • Author(s)
      平山邦明, 宮本直和, 小笠原理紀, 前大純朗, 谷中拓哉, 武井誠一郎, 有光琢磨, 中垣浩平, 藤田善也, 東田一彦, 西多昌規, 伊藤大永, 笠原政志, 山下大地, 菊池直樹
    • Total Pages
      288
    • Publisher
      文光堂
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  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://muscle.web.nitech.ac.jp/

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  • [Remarks] 名古屋工業大学研究者データベース

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000423_ja.html

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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