| Project/Area Number |
23K24724
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
22H03467 (2022-2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
|
|---|
| Research Institution | Shikoku University (2023-2024)
The University of Tokushima (2022) |
|---|
Principal Investigator |
志内 哲也 四国大学, 生活科学部, 教授 (70372729)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近久 幸子 岡山理科大学, 獣医学部, 准教授 (00452649)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
|
|---|
| Keywords | 骨格筋 / ストレス / 代謝 / 臓器連関 / 高次脳機能 / レジリエンス / グルココルチコイド |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究は「筋タンパクの合成・分解（動的代謝・ターンオーバー）が活発な骨格筋はストレスレジリエンスを強化する」という仮説を検証するため、マウスを用いて【1】動的代謝が活発・不活発な骨格筋におけるストレス負荷時の行動変容を比較し、【2】骨格筋から脳へのストレスレジリエンス強化メカニズムを解明するとともに、【3】ストレスレジリエンスの強化に貢献する骨格筋生成のための生活習慣基盤を構築し、【4】ヒトでの応用可能性を模索する。骨格筋量が多いだけで健康、という既成概念を覆す「活発な筋代謝が重要」という新たな「使える骨格筋」像を提案する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は「筋タンパクの合成・分解（動的代謝・ターンオーバー）が活発な骨格筋はストレスレジリエンスを強化する」という仮説を検証するため、マウスを用いて動的代謝が活発・不活発な骨格筋におけるストレス負荷時の行動変容を比較し、骨格筋から脳へのストレスレジリエンス強化メカニズムを解明するとともに、ストレスレジリエンスの強化に貢献する骨格筋生成のための生活習慣基盤を構築し、ヒトでの応用可能性を模索することを目的とした。
骨格筋特異的遺伝子A欠損マウスを作成し、野生型マウスと比較すると、様々な不安・うつ様行動に関するテストでは有意な差は見られなかった。一方、記憶・学習能力のテストでは、欠損マウスにおいて新規物体へのアクセスの低下（あるいは既知物体への親近度の向上）が認められた。血中のホルモンやサイトカイン濃度に関しては有意差は見られなかったが、血中アミノ酸濃度においては、ストレス暴露後にいくつかの種類において有意差が見られた。
また、欠損マウスにおいては、筋萎縮の抑制が認められたが、耐糖能テストの結果、全身の糖代謝異常が認められた。骨格筋におけるエネルギー代謝調節系の遺伝子発現を調べた結果、糖・脂肪酸代謝の経路における遺伝子発現に有意差が認められた。
これらの結果により、骨格筋における遺伝子Aは、エネルギー代謝調節系への役割に加え、ストレス暴露後の高次脳機能に対する遠隔作用があることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2024年度に大学を異動したため、異動先での実験環境の立ち上げに時間が必要になった。ただし、異動前の大学研究室で継続して実験できたため、大きな遅延にはなっていない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、骨格筋においてストレス暴露後に代謝変化をもたらしたメカニズムについて、野生型マウスと骨格筋特異的遺伝子A欠損マウスの筋内代謝産物の網羅的解析を計画している。また、行動に変化をもたらした脳内機構について、神経伝達物質濃度の変化とその標的脳部位に焦点を当ててメカニズムを明らかにする。野生型マウスと比較し、濃度差がある標的脳部位に薬理学的介入を行うことで行動が元に戻った場合、標的脳部位に逆行性トレーサーを注入することで投射元の責任神経を同定する。同定した脳部位の神経伝達物質の合成酵素活性を測定する。また、様々な手技を用いて人為的に標的神経を活性化あるいは抑制することで、ストレス暴露後の行動が変化することを確認する。また、メタボローム解析で標的脳部位でのアミノ酸を中心とした代謝産物濃度を測定するとともに、アミノ酸トランスポーターの発現を測定する。一方で、骨格筋において遺伝子Aの発現を増減させる効果的な栄養摂取や運動による介入方法の探索も行う。また、遺伝子A発現と相関関係にある血中のバイオマーカーの探索も開始する。ヒト研究が可能になれば、ヒトでのストレス負荷時におけるバイオマーカーと、マウス実験での結果が同じかどうか比較することでヒトに外挿できる研究結果になるかを確認する。
|
