温熱刺激が骨格筋の糖取り込みを促進する新規機構の解明と高血糖治療への応用

Research Project

Project/Area Number	22K17619
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research Institution	Niigata University of Health and Welfare
Principal Investigator	池上諒新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 助教 (70881770)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	温熱刺激 / 糖尿病 / 温熱療法 / 骨格筋 / 糖代謝
Outline of Research at the Start	近年，温熱療法は骨格筋による糖取り込みを促進させることが示唆されており，運動が困難な肥満及び糖尿病患者への応用が期待されている．しかしながら，温熱療法が骨格筋の糖取り込みを促進させるというエビデンスは十分でなく，メカニズムの詳細も不明である．本研究では，骨格筋細胞における温度感受性チャネルに焦点を当て，温熱刺激による骨格筋の糖取り込みのメカニズムを解明することにより，運動トレーニングに変わる新たな血糖コントロール方法の開発を目指す．
Outline of Annual Research Achievements	近年，我が国の糖尿病患者は急増しており大きな社会問題となっている．一般的に，非薬物療法として運動療法が推奨されているが，運動に対する嗜好や合併症等の影響により運動の継続率は低いのが現状である．本研究は運動療法に代わる非薬物療法として, 温熱療法に着目した. 温熱刺激は骨格筋による糖取り込みを促進し血糖値を低下させる可能性が示されており，運動を必要としない新たな血糖コントロール方法への応用が期待されている．本研究では,温熱刺激による骨格筋グルコース取り込みのメカニズムを明らかにし，高血糖改善を目的とした温熱療法の臨床適応に重要な知見を提供する．マウスの後肢に局所的な温熱刺激を負荷し，温熱刺激負荷直後，3時間後，6時間後，12時間後，24時間後に筋を摘出し，糖取り込みに関連するシグナル伝達物質の活性を生化学的手法により検討した．いずれのシグナル伝達物質も負荷前と比較し負荷直後で活性が減少し，12時間後にベースラインに戻る動態が観察された．一方で，細胞内のカルシウムイオン濃度に関連するシグナル伝達物質の活性は温熱刺激負荷から12時間後以降で上昇傾向であった．カルシウムイオンに関連するシグナル伝達物質は，糖取り込みに関するシグナル伝達経路の上流に位置するため，糖取り込み関連のシグナル伝達物質の活性が温熱刺激負荷直後に上昇しなかった可能性がある．