| Project/Area Number |
21K19723
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
山田 崇史 札幌医科大学, 保健医療学部, 准教授 (50583176)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小笠原 理紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10634602)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 筋力トレーニング / 筋肥大 / サテライト細胞 / マクロファージ / 筋サテライト細胞 / 免疫細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
従来より，筋力トレーニング（筋トレ）では，筋を壊すことが効果的であると信じられてきた．しかし，その因果関係は明確に示されていない．一方，筋損傷を伴わない筋肥大応答に筋サテライト細胞が貢献し，その制御機構に，マクロファージが関与する可能性が示唆されている．そこで本研究では，遺伝子操作技術の向上によって生み出された筋サテライト細胞欠損動物およびマクロファージ欠損動物と，我々が確立した小動物用筋力トレーニング装置を用い，骨格筋の肥大応答における筋サテライト細胞の役割，および，その制御機構における免疫細胞の役割を明らかにしたい．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の全体構想は，骨格筋の肥大応答における筋サテライト細胞（MuSC）の役割とその制御機構の解明である．2021-2022年度には，課題1「非損傷性の運動による筋肥大におけるMuSCの役割」および課題2「伸張性収縮トレーニング誘引性の筋肥大におけるMuSCの役割」として，MuSCの欠損（Pax7-DTA）マウスを導入し，トレーニングによる筋肥大応答を検討する予定であった．しかしながら，Pax7-DTAマウスの個体復元がうまく運ばず，2022年度中に，本学での繁殖が開始できたが，介入を開始するには至らなかった．そこで2021-2022年度には，事前準備として，筋肥大モデルの妥当性の検討を行い，一般的に用いられている協働筋切除法で誘引される筋肥大が，生理学的な適応を超えた病理学的な不適応を引き起こすことを明らかにした．これらの研究成果を背景に，2023年度には，我々が以前に，ラットにおいて確立した電気刺激による筋肥大モデルの妥当性を検討した．その結果，ラットと同様の伸張性収縮トレーニングを4週間マウスに負荷しても，筋肥大が得られないばかりか，単位断面積当たりの筋力（固有張力）が低下することが明らかとなった．また，課題3「MuSCによる筋肥大応答機構におけるマクロファージの役割」について，野生型マウスにクロドロン酸内服リポソームを投与し，マクロファージの欠失を試みたが，体重減少や筋萎縮とともに固有張力の低下が引き起こされ，運動介入を試みることができなかった．そこで，伸張性収縮後の回復過程におけるMuSCの役割を検討する実験を新たに考案した．結果，驚くべきことに，MuSCの有無に関わらず，損傷性の伸張性収縮後の筋力回復に差異が観察されなかった．これらの知見から，伸張性収縮による骨格筋の適応反応において，MuSCが不可欠ではないことが示唆された．
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Report
(3 results)
Research Products
(69 results)
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[Journal Article] Myofiber androgen receptor increases muscle strength mediated by a skeletal muscle splicing variant of Mylk42021
Author(s)
Iori Sakakibara, Yuta Yanagihara, Koichi Himori, Takashi Yamada, Hiroshi Sakai, Yuichiro Sawada, Hirotaka Takahashi, Noritaka Saeki, Hiroyuki Hirakawa, Atsushi Yokoyama, So-Ichiro Fukada, Tatsuya Sawasaki, Yuuki Imai
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Journal Title
iScience
Volume: 24
Issue: 4
Pages: 102303-102303
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Long-term wheel-running prevents reduction of grip strength in type 2 diabetic rats2021
Author(s)
Yoshihiro Takada, Tomoko Hanaoka, Hidetaka Imagita, Toshihide Yasui, Daisuke Takeshita, Masami Abe, Shinnosuke Kawata, Taku Yamakami, Keisuke Okada, Hiroe Washio, Syunji Okuda, Akira Minematsu, Tomohiro Nakamura, Shin Terada, Takashi Yamada, Akira Nakatani, Susumu Sakata
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Journal Title
Physiological Reports
Volume: 9
Issue: 18
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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