| Project/Area Number |
23K10735
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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 | Nagaoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
河本 絵美 長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (40634514)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池松 真也 沖縄工業高等専門学校, 生物資源工学科, 教授 (40442488)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | chromium / skeletal muscle / exercise / insulin / クロム / 運動 / 骨格筋 |
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| Outline of Research at the Start |
運動は骨格筋のインスリン感受性を高めることで糖代謝を亢進する。一方、必須微量ミネラルのクロムは、細胞内インスリンシグナルや糖輸送タンパク質GLUT4の働きを活性化するとの指摘がある。したがって、運動に伴う骨格筋のインスリン感受性上昇作用に筋内クロムが関与している可能性がある。しかし、筋内クロム含有量は微量のために分析が困難で、生理機能や必要量は全く分かっていない。本研究は、高精度定量が可能な誘導結合プラズマ発光分光分析法を用いて、骨格筋の血糖取り込みが増加する運動条件下で、筋のクロム含量が特異的に変化するかについて調べる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題は、微量元素クロムが運動に伴って生じる骨格筋のインスリン感受性上昇作用を制御する可能性を明らかにすることを目的としている。そして、運動が活動筋のクロム含量を増加させると仮説をたて、骨格筋のクロム含量を測定する。そのために、マイクロ波分解装置を用いたサンプルの前処理と誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ICP-AES）を用いたクロム測定を試みた。サンプルの前処理は装置のマニュアルに従って行ったものの、分解に一部残渣がみられたことから、前処理方法を再検討している段階である。ICP-AES測定については検量線を精度高くひくことができたことから、サンプルの前処理ができ次第、測定を開始する。さらに、方法の検討に時間を要したため、次年度に行う予定であった実験動物を用いた運動負荷試験を一部繰り上げて行った。実験動物のラット20匹は、コントロール群、クロム酵母群、運動群の3群に分けた。クロム酵母群には毎日経口投与し、運動群には分速20mで30分の走行運動を週に5日間負荷した。実験開始から3週間目に糖負荷試験を行い、4週目に血液および骨格筋を採取した。糖負荷試験の結果、運動群の血糖値は、糖負荷から60分後以降にコントロール群よりも低い値を示したが、有意差はなかった。一方、クロム酵母群の血糖値は、糖負荷から30分後で他群よりも有意に高くなった。ただし、糖負荷から90分後にはコントロール群よりも有意に低くなり、運動群と同等の値を示した。飼育から4週間後の空腹時血糖および血漿インスリン濃度は運動群で有意に低く、インスリン感受性が上昇していた。一方、クロム酵母群の血漿インスリン濃度は統計的な差は認められないが高値を示していた。以上のことから、クロムはインスリン刺激時の血糖取り込みに関与する微量元素である可能性が高く、詳細な機構を調べていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
この実験の柱であるクロム含量の測定方法の確立に時間を要している。機器の導入や施設利用許可が遅れたことが、最大の理由である。現在、実験環境を整えることができ、次年度行う予定であった各種サンプルの準備も一部進んでいることから、やや遅れていると評価した。可能な限り早くクロム含量の測定を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
運動が活動筋のクロム含量を増加させるかについて具体的に調べていく。これまでの実験から、運動トレーニングによってインスリン感受性が上昇した実験動物の骨格筋や他臓器を保存している。したがって、これらのサンプルにおけるクロム含量をICP-AESを用いて測定する。また、クロム酵母を慢性投与した実験動物についても同様に各種臓器を保存している。したがって、クロム単独の作用についても確認し、今後は運動とクロムの併用によるインスリン感受性への影響についても評価を検討する。また、対象動物の糖代謝能力によってもクロム含量が異なるとの報告があることから、高脂肪食を摂取した動物についても同様に検討を行うことを予定している。
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