| Project/Area Number |
21K11461
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Niigata University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
増田 紘之 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 助教 (10738561)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八坂 敏一 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 教授 (20568365)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 乳酸 / 骨格筋 / 筋交感神経活動 / 脊髄 / 乳酸性作業閾値(LT) / 筋交感神経 / 交感神経活動 / 一次求心性神経 / 骨格筋エネルギー代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、運動中に活動筋が盛んに産生する乳酸には、様々な生理活性があることが分かりつつある。その一つとして、筋膜における乳酸受容器（代謝受容器）の研究が報告されており、この受容器で乳酸が検知されると、交感神経を介してフィードバックされ、筋へのエネルギー供給を高める。しかし、どのようなフィードバック回路が関与しているのかは全く不明である。そこで、「乳酸投与による骨格筋代謝受容器からの求心性情報がどのような神経回路を介して筋交感神経活動を促進するか」を同定し、さらに「運動時の乳酸産生が実際にこの神経回路を介して筋交感神経活動を促進することを確認する」。
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動時に骨格筋で産生される乳酸は、これまで単なる疲労物質と考えられてきた。しかし、近年、運動中に活動筋が盛んに産生する乳酸には様々な生理活性があることが分かりつつある。その一つとして、筋膜における乳酸受容器（代謝受容器）の研究が報告されており、この受容器で乳酸が検知されると、交感神経を介してフィードバックされ、筋へのエネルギー供給を高める。しかし、どのようなフィードバック回路が関与しているのかは不明である。そこで、骨格筋代謝受容器からの求心性神経回路が活動筋のエネルギー供給に重要な役割を果たすとの可能性を考えている。この可能性を検証するために、「乳酸投与による骨格筋代謝受容器からの求心性情報がどのような神経回路を介して筋交感神経活動を促進するか(仮説1)」を同定し、さらに「運動時の乳酸産生が実際にこの神経回路を介して筋交感神経活動を促進するか(仮説2)」を確認する。
昨年に、Korsakらが、運動(筋収縮)によって、DVMNを介して副交感神経活動が亢進することを初めて報告したのがきっかけとなった(Korsak et al. Cardiovasc Res 2023)。これは、筋内の受容器でキャッチされた求心性情報が副交感神経活動の亢進を生じさせる可能性を示唆している。そこで、交感神経のみならず、副交感神経活動にも中枢の範囲が及んでいる可能性が考えれる。したがって、交感神経活動と副交感神経の両方を視野に入れた研究が必要になると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
初年度は、「乳酸投与による骨格筋代謝受容器からの求心性情報がどのような神経回路を介して筋交感神経活動を促進するか」との仮説1の検証を試みるためのセットアップの途中であり、進行が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の方針として、仮説1では、実験動物の骨格筋にトレーサーを注入し、脊髄内の投射を調べる。この際、CGRPを免疫染色し二重に染まったものを筋代謝受容器からの終末とする。12週齢のWistar系雄性ラットの腓腹筋にWGA（小麦胚芽凝集素）トレーサーを注入し、3日の生存期間の後に還流固定を行い対応する脊髄領域を採取する。切片を作成し、WGAとCGRPに対する抗体で免疫組織化学染色を行い、二重に染まった終末の分布を観察する。予想される結果として、①投射細胞に直接シナプスしている、②インターニューロンを介した神経回路を構築している、③側角の交感神経節前細胞へシナプスする等が考えられる。
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