The role of newly myonuclear accretion on resistance training-induced health effects expression.

Research Project

Project/Area Number	22K17774
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research Institution	Toyo University (2023) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2022)
Principal Investigator	Ato Satoru 東洋大学, 健康スポーツ科学部, 助教 (20825731)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords	筋核 / 筋サテライト細胞 / ミトコンドリア / レジスタンス運動 / 筋肥大 / タンパク質合成 / 運動 / 骨格筋
Outline of Research at the Start	レジスタンストレーニング（RT）は筋肥大・筋力増強のみならずエネルギー代謝の改善をはじめとする様々な健康増進効果をもたらすが、その機序は明らかではない。生体の骨格筋は多核の骨格筋細胞で構成されており、骨格筋細胞内の核数は運動により骨格筋細胞周囲の幹細胞の活性化・融合を介して増加することが知られている。本研究では新たな核の追加はエネルギー代謝機構の運動順応に関与するか、また新規に追加された筋核がエネルギー代謝機能の亢進に貢献しうる特定の遺伝子の供給をもたらすか否かを明らかにすることを目的とする。
Outline of Final Research Achievements	Resistance exercise is not only an exercise training modality that results in skeletal muscle hypertrophy and increased exerted muscle strength, but has also been shown to improve energy metabolism. During exercise-induced muscle hypertrophy, muscle satellite cells, which are skeletal muscle stem cells, are activated and fused to provide new cell nuclei to multinucleated skeletal muscle cells (myofibers). In this study, we used mice in which muscle satellite cells can be removed, and clarified the possibility that new muscle nuclei mediated by muscle satellite cells may be involved in the maintenance of mitochondrial function during muscle hypertrophy induced by compensatory overload (a model of contraction-induced muscle hypertrophy in experimental animals).
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究によって得られた成果は骨格筋エネルギー代謝を制御する新たな細胞内機構として骨格筋細胞の多核性の役割について今後さらに詳細な機構を研究する上での足掛かり的な知見となったと考える．骨格筋は全身のエネルギー代謝においても重要な役割を果たすことから，今後骨格筋の多核性によるミトコンドリア生後機構の解明は全身のエネルギー代謝調節を改善する新たな介入標的へと発展する可能性がある．さらに、再生医療分野で開発されている幹細胞操作技術により筋核数の操作が可能になれば、運動の適用が困難な低体力者や高齢者において運動に替わる全く新しい全身代謝機能の改善方策の提供に発展できる可能性がある。