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Effects of exercise training on mitochondrial function in organs

Research Project

Project/Area Number 20H04054
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionTohoku Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

Ito Osamu  東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (00361072)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上月 正博  東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (70234698)
森 建文  東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (40375001)
高橋 麻子  東北医科薬科大学, 医学部, 講師 (20825773)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Keywordsリハビリテーション / 循環器・高血圧 / 腎臓 / ストレス / 細胞・組織
Outline of Research at the Start

ミトコンドリアは細胞内小器官であり、臓器障害ではミトコンドリア機能異常を伴っている。心不全や腎不全のような進行性臓器障害では、血管内皮機能や組織ミトコンドリア機能も高度に障害されているにもかかわらず、運動療法が効果をもたらす機序の詳細は明らかになっていない。本研究では、腎障害や心不全等のモデルラットに長期的運動を行わせ、各臓器のミトコンドリア機能と生体内代謝系への影響を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Effects of chronic exercise on renal dysfunction, renal damage and mitochondrial function were examined in rat modes of chronic kidney disease. Renal expression of fatty acid β-oxidation enzymes and their transcription factors, PPARα and PGC-1α decreased along renal dysfunction and renal damage. Chronic exercise increased the renal expression of fatty acid β-oxidation enzymes and their transcription factors and alleviated renal dysfunction and renal damage. Chronic exercise also alleviated abnormalities in the renin-angiotensin system in Dahl salt-sensitive rats fed high salt diets, the nitric oxide system and oxidative stress in rats fed high fructose diet, and the renin-angiotensin system and oxidative stress in chronic renal failure rats with 5/6 nephrectomy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高食塩摂取Dahl食塩感受性ラット、高フルクトース摂取ラット、5/6腎臓摘除慢性腎不全モデルラットにおいて、腎機能低下や組織障害はミトコンドリア脂肪酸β酸化酵素群の発現低下を伴っていること、長期的運動はミトコンドリア脂肪酸β酸化酵素群の発現増加を伴って腎保護効果を示すことを明らかにした。今後、心腎連関における運動療法の機序の詳細を明らかにすることや薬物療法との相加・相乗効果なども検討することで、慢性腎臓病患者や慢性腎臓病を併存する慢性心不全患者においても透析導入防止目的の運動療法の普及や新しい治療法の開発につながる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 7 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Effects of Exercise Training on the Renin-Angiotensin System in the Kidneys of Dahl Salt-Sensitive Rats2022

    • Author(s)
      Sakuyama Akihiro、Ogawa Yoshiko、Xu Lusi、Komatsu Miwa、Miura Takahiro、Namai-Takahashi Asako、Kohzuki Masahiro、Ito Osamu
    • Journal Title

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      Volume: Publish Ahead of Print Issue: 7 Pages: 1105-1113

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000002901

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exercise training ameliorates renal oxidative stress in rats with chronic renal failure2022

    • Author(s)
      Seiko Yamakoshi, Takahiro Nakamura, Lusi Xu, Masahiro Kohzuki, Osamu Ito
    • Journal Title

      Metabolites

      Volume: 9 Issue: 9 Pages: 836-836

    • DOI

      10.3390/metabo12090836

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exercise Training Prevents High Fructose-Induced Hypertension and Renal Damages in Male Dahl Salt-Sensitive Rats2022

    • Author(s)
      Xu Lusi、Hu Gaizun、Qiu Jiahe、Miura Takahiro、Yamakoshi Seiko、Nanai-Takahashi Asako、Kohzuki Masahiro、Ito Osamu
    • Journal Title

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      Volume: 55 Issue: 5 Pages: 803-812

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000003100

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Metformin slows liver cyst formation and fibrosis in experimental model of polycystic liver disease2021

    • Author(s)
      Sato Yoichi、Qiu Jiahe、Hirose Takuo、Miura Takahiro、Sato Yasunori、Kohzuki Masahiro、Ito Osamu
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology

      Volume: 320 Issue: 4 Pages: G464-G473

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00120.2020

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High Fructose‐Induced Hypertension and Renal Damage Are Exaggerated in Dahl Salt‐Sensitive Rats via Renal Renin‐Angiotensin System Activation2021

    • Author(s)
      Xu Lusi、Hu Gaizun、Qiu Jiahe、Fan Yuxuan、Ma Yixuan、Miura Takahiro、Kohzuki Masahiro、Ito Osamu
    • Journal Title

      Journal of the American Heart Association

      Volume: 10 Issue: 14

    • DOI

      10.1161/jaha.120.016543

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chronic Exercise Protects against the Progression of Renal Cyst Growth and Dysfunction in Rats with Polycystic Kidney Disease2021

    • Author(s)
      Qiu Jiahe、Sato Yoichi、Xu Lusi、Miura Takahiro、Kohzuki Masahiro、Ito Osamu
    • Journal Title

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      Volume: 53 Issue: 12 Pages: 2485-2494

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000002737

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Febuxostat ameliorates high salt intake-induced hypertension and renal damage in Dahl salt-sensitive rats2021

    • Author(s)
      Miura Takahiro、Sakuyama Akihiro、Xu Lusi、Qiu Jiahe、Namai-Takahashi Asako、Ogawa Yoshiko、Kohzuki Masahiro、Ito Osamu
    • Journal Title

      Journal of Hypertension

      Volume: 40 Issue: 2 Pages: 327-337

    • DOI

      10.1097/hjh.0000000000003012

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of exercise training on renal interstitial fibrosis and renin-angiotensin system in rats with chronic renal failure2021

    • Author(s)
      Seiko Yamakoshi, Takahiro Nakamura, Nobuyoshi Mori, Chihiro Suda, Masahiro Kohzuki, Osamu Ito
    • Journal Title

      Journal of Hypertension

      Volume: 39 Issue: 1 Pages: 143-152

    • DOI

      10.1097/hjh.0000000000002605

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combination of Exercise Training and SOD Mimetic Tempol Enhances Upregulation of Nitric Oxide Synthase in the Kidney of Spontaneously Hypertensive Rats2020

    • Author(s)
      Cao P, Ito O, Ito D, Rong R, Yang Z, Kohzuki M
    • Journal Title

      International Journal of Hypertension

      Volume: 2020 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1155/2020/2142740

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exercise training upregulates fatty acid β-oxidation with increasing PGC-1α and PPARα in the kidney of Dahl salt-sensitive rats2022

    • Author(s)
      Namai-Takahashi A, Takahashi J, Xu L, Miura T, Kohzuki M, Ito O
    • Organizer
      29th Scientific Meeting of the International Society of Hypertension
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exercise training ameliorates renal oxidative stress in rats with chronic renal failure2022

    • Author(s)
      Yamakoshi S, Nakamura T, Xu L, Kohzuki M, Ito O
    • Organizer
      29th Scientific Meeting of the International Society of Hypertension
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exercise training prevents high fructose-induced hypertension and renal damages in Dahl salt-sensitive rats2022

    • Author(s)
      Xu L, Hu G, Kohzuki M, Ito O
    • Organizer
      29th Scientific Meeting of the International Society of Hypertension
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高フルクトース摂取下のDahlラットにおける選択的PPARαモジュレーターpemafibrateの効果2022

    • Author(s)
      伊藤 修, 徐 路思, 三浦平寛, 高橋麻子, 上月正博
    • Organizer
      腎と脂質研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] フルクトース摂取下のDahl食塩感受性ラットにおける長期的運動の効果2022

    • Author(s)
      徐路思, 胡丐尊, 仇嘉禾, 三浦平寛, 高橋麻子, 上月正博, 伊藤修
    • Organizer
      第12回日本腎臓リハビリテーション学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 長期的運動の腎保護効果のEBM2021

    • Author(s)
      伊藤修
    • Organizer
      第25回 茨城県理学療法士学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 腎臓リハビリテーションupdate2021

    • Author(s)
      伊藤修
    • Organizer
      第51回日本腎臓学会東部学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 慢性腎不全ラットにおける運動の腎保護効果・心保護効果2021

    • Author(s)
      伊藤修, 山越聖子, 高橋麻子, 上月正博
    • Organizer
      第27回日本心臓リハビリテーション学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 心腎連関から見た心臓リハビリテーションの効果2021

    • Author(s)
      伊藤修, 小川佳子, 作山晃裕, 高橋麻子, 上月正博
    • Organizer
      第27回日本心臓リハビリテーション学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 5/6腎摘除慢性腎不全ラットにおける長期的運動の腎間質線維化因子への影響2021

    • Author(s)
      伊藤修, 森信芳, 三浦平寛, 高橋麻子, 上月正博
    • Organizer
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 5/6腎摘除慢性腎不全ラットにおける長期的運動の腎レニン・アンジオテンシン系への影響2021

    • Author(s)
      伊藤修, 森信芳, 三浦平寛, 高橋麻子, 上月正博
    • Organizer
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 5/6腎摘除慢性腎不全モデルラットにおける酸化ストレスへの長期的運動の効果2021

    • Author(s)
      山越聖子, 中村貴裕, 須田千尋, 森 信芳, 上月正博, 森建文, 伊藤修
    • Organizer
      第64回日本腎臓学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 慢性腎不全モデルラットにおける腎間質線維化とその関連因子および腎レニンアンジオテンシン系への効果2021

    • Author(s)
      山越聖子, 中村貴裕, 森信芳, 須田千尋, 上月正博, 伊藤修
    • Organizer
      第43回日本高血圧学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 高フルクトース摂取下Dahl食塩感受性ラットにおける長期的運動の降圧・腎保護効果2021

    • Author(s)
      徐路思, 胡丐尊, 仇嘉禾, 三浦平寛, 高橋麻子, 上月正博, 伊藤修
    • Organizer
      第43回日本高血圧学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 1本の腎尿細管から腎臓リハビリテーションへ~腎臓病の包括的医療を目指して~2021

    • Author(s)
      伊藤 修
    • Organizer
      第11回日本腎臓リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 多発性嚢胞腎モデルラットの腎嚢胞増大と細胞増殖機構への長期的運動の効果2021

    • Author(s)
      仇 嘉禾, 佐藤陽一, 三浦平寛, 徐 路思, 上月正博, 伊藤 修
    • Organizer
      第11回日本腎臓リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 5/6腎摘除慢性腎不全ラットにおける長期的運動の腎間質線維化とその関連因子への効果2021

    • Author(s)
      山越聖子, 中村貴裕, 森 信芳, 須田千尋, 上月正博, 伊藤 修
    • Organizer
      第11回日本腎臓リハビリテーション学会学術集会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Dahl 食塩感受性高血圧ラットにおける高食塩食摂取による(プロ)レニン受容体腎内発現と腎間質線維化2020

    • Author(s)
      山越聖子, 伊藤 修, 大崎雄介, 中村貴裕, 廣瀬卓男, 高橋和広, 森 建文, 戸恒和人, 戎 栄, 上月正博
    • Organizer
      第63回日本腎臓学会学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Dahl食塩感受性と抵抗性ラットの血圧と腎障害への高フルクトース摂取による影響2020

    • Author(s)
      徐 路思, 伊藤 修
    • Organizer
      第63回日本腎臓学学術総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 多発性嚢胞腎モデルラットにおける長期的運動の腎保護効果の検討2020

    • Author(s)
      三浦平寛, 上月正博, 伊藤 修
    • Organizer
      第57回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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