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Relationship between metabolic adaptation, reproductive function, and immune function in young life stages

Research Project

Project/Area Number 23K27969
Project/Area Number (Other) 23H03279 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

下山 寛之  筑波大学, 体育系, 助教 (80760652)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 英幸  筑波大学, 体育系, 教授 (00292540)
清水 和弘  独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部門, 副主任研究員 (00508286)
渡部 厚一  筑波大学, 体育系, 教授 (30447247)
近藤 衣美  大阪体育大学, スポーツ科学部, 講師 (50515707)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords総エネルギー消費量 / 二重標識水法 / 安定同位体希釈法 / 身体組成 / 睡眠時代謝 / メタボリックチャンバー / エネルギー代謝適応 / 睡眠時脳波
Outline of Research at the Start

極度の身体活動は生理的エネルギー代謝適応(エネルギー消費量の調整)を誘発させ、生殖機能や免疫機能の生理的活動を抑制し、ヒトの体重管理や生殖活動、免疫不全に影響している可能性がある。本研究では、エネルギー代謝が安定しはじめる若年期のエネルギー代謝適応と生殖機能 、免疫機能との関連性を明らかにする。健康のために運動を行う若年者やアスリートの体重管理の新たな機序の説明をはじめ、栄養処方、運動処方、トレーニング計画立案などの体重管理に関わる課題解決を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、エネルギー代謝が安定し始める若年期におけるエネルギー代謝の適応と、生殖機能および免疫機能との関連性を明らかにすることを主眼としている。その目的のため、以下の3つの目標を設定している。①若年期におけるエネルギー代謝適応の新たな評価法の開発、②総エネルギー消費量を調節する代謝関連因子が免疫機能・生殖機能・身体組成に及ぼす影響の検証、③エネルギー代謝適応・免疫機能・生殖機能に関与する代謝関連因子の長期的な変化の解明である。
昨年度に引き続き、アスリートの睡眠時代謝および総エネルギー消費量の測定を実施した。睡眠時代謝はメタボリックチャンバーにより評価し、併せてポリソムノグラフィによる脳波データも取得した。これらのデータを基に、運動習慣や月経周期・月経の有無による代謝変動について詳細な解析を行い、研究課題①に関する新たな評価法の検討を進めた。その結果、女性アスリートにおいては、日常的なトレーニング習慣や生殖機能の違いが睡眠中のエネルギー消費量や睡眠ステージに影響を与えており、特に深い睡眠ステージと関連して変動が生じる可能性が示唆された。加えて、月経の有無および周期の違いにより、睡眠中のエネルギー消費量および睡眠ステージのパターンに差が見られることを報告した学術論文が掲載された。
さらに、身体組成と生殖機能の関係性を明らかにするため、10代後半から80歳代までの122名を対象に、生体電気インピーダンス法によるデータ収集を行った。得られたデータをもとに、生殖機能の違いによるグループ分けを行い、Phase Angleの評価とエネルギー代謝との関連性を解析した論文を現在投稿中である。
これらの実験と分析を通じて、若年期におけるエネルギー代謝適応が免疫機能や生殖機能に与える影響をより明確にするため、当初の計画に従い、次年度以降も測定を継続し、十分なデータの収集を目指す予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画に沿ったデータを順調に取得しており、いくつかの研究成果については学術論文として投稿・掲載することができている。さらに、次年度以降の計画も順調に進行している状況である。

Strategy for Future Research Activity

次年度以降は、新たに若年者の体力指標に関するデータ取得を進めるとともに、環境因子(暑熱・低酸素暴露)がエネルギー代謝に与える影響を明らかにするための実験を計画している。現在は、第2の研究課題として位置づけている「総エネルギー消費量を調節する代謝関連因子」について、生殖機能に着目した解析および論文投稿の準備を進めている。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2025 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 9 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Wisconsin/USDA/Duke University(米国)

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    • Author(s)
      Sagayama Hiroyuki、Yamasaki Shogo、Uchizawa Akiko、Ahagon Yuki、Shimasaki Tatsuya
    • Journal Title

      Frontiers in Sports and Active Living

      Volume: 7

    • DOI

      10.3389/fspor.2025.1496093

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    • Author(s)
      Uchizawa Akiko、Osumi Haruka、Zhang Simeng、Yajima Katsuhiko、Funayama Airi、Kondo Emi、Suzuki Yoko、Tanaka Yoshiaki、Park Insung、Enomoto Yasushi、Omi Naomi、Tokuyama Kumpei、Sagayama Hiroyuki
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 111717-111717

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.111717

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    • Author(s)
      Bajunaid Rania、Niu Chaoqun、Hambly Catherine、Liu Zongfang、Yamada Yosuke et al.
    • Journal Title

      Nature Food

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 58-71

    • DOI

      10.1038/s43016-024-01089-5

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    • Author(s)
      KONDO Emi、SAITO Masashi、UCHIZAWA Akiko、TAMAI Shinsuke、WATANABE Koichi、SAGAYAMA Hiroyuki
    • Journal Title

      Journal of Nutritional Science and Vitaminology

      Volume: 70 Issue: 1 Pages: 72-75

    • DOI

      10.3177/jnsv.70.72

    • ISSN
      0301-4800, 1881-7742
    • Year and Date
      2024-02-29
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  • [Journal Article] Decline in Isotope Dilution Space Ratio Above Age 60 Could Affect Energy Estimates Using the Doubly Labeled Water Method2024

    • Author(s)
      Wong William W、Speakman John R、Yamada Yosuke et al.
    • Journal Title

      The Journal of Nutrition

      Volume: 154 Issue: 12 Pages: 3824-3831

    • DOI

      10.1016/j.tjnut.2024.10.016

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  • [Journal Article] Effect of 1‐Week Weight Loss While Maintaining Total Body Water on Jump Performance2024

    • Author(s)
      Sagayama Hiroyuki、Toguchi Makiko、Yasukata Jun、Tomiga-Takae Rie、Kose Yujiro、Ikenaga Masahiro、Komiyama Takaaki、Ichikawa Mamiko、Lakicevic Nemanja、Higaki Yasuki、Tanaka Hiroaki、Nunome Hiroyuki
    • Journal Title

      Translational Sports Medicine

      Volume: 2024 Issue: 1

    • DOI

      10.1155/2024/6458445

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  • [Journal Article] Evaluation of Energy Balance Estimated From Total Energy Expenditure and Body Composition Changes in Junior Sumo Wrestlers: An Observational Study Over Six Months2024

    • Author(s)
      Ogawa Miori、Uchizawa Akiko、Tamai Shinsuke、Momma Reiko、Hoshi Daisuke、Kondo Emi、Sagayama Hiroyuki、Watanabe Koichi
    • Journal Title

      Cureus

      Volume: -

    • DOI

      10.7759/cureus.61158

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  • [Journal Article] Glycated hemoglobin (<scp>HbA1c</scp>) is independently associated with the bioelectrical impedance phase angle in junior sumo wrestlers: A pilot study2024

    • Author(s)
      Khatun Suraiya、Ogawa Miori、Uchizawa Akiko、Hoshi Daisuke、Tamai Shinsuke、Momma Reiko、Kondo Emi、Watanabe Koichi、Sagayama Hiroyuki
    • Journal Title

      Physiological Reports

      Volume: 12 Issue: 9

    • DOI

      10.14814/phy2.16045

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Predictors of Water Turnover in Older Adults: A Doubly Labeled Water- and Triaxial Accelerometer-Based Study2024

    • Author(s)
      Kim Hyeon-Ki、Sagayama Hiroyuki、Yoshida Tsukasa、Oishi Kan、Nakayama Yui、Kimura Misaka、Ono Rei、Yamada Yosuke
    • Journal Title

      The Journal of Nutrition

      Volume: 154 Issue: 6 Pages: 1750-1757

    • DOI

      10.1016/j.tjnut.2024.04.023

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  • [Journal Article] Greater male variability in daily energy expenditure develops through puberty2023

    • Author(s)
      Halsey Lewis G.、Careau Vincent、Ainslie Philip N.、et al.
    • Journal Title

      Biology Letters

      Volume: 19 Issue: 9

    • DOI

      10.1098/rsbl.2023.0152

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of Bioelectrical Impedance Indices for Skeletal Muscle Mass and Intracellular Water Measurements of Physically Active Young Men and Athletes2023

    • Author(s)
      Sagayama Hiroyuki、Kondo Emi、Tanabe Yoko、Uchizawa Akiko、Evans William J.、Shankaran Mahalakshmi、Nyangau Edna、Hellerstein Marc、Shiose Keisuke、Yoshida Tsukasa、Yasukata Jun、Higaki Yasuki、Ohnishi Takahiro、Takahashi Hideyuki、Yamada Yosuke
    • Journal Title

      Journal of Nutrition

      Volume: 153 Issue: 9 Pages: 2543-2551

    • DOI

      10.1016/j.tjnut.2023.07.010

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Total daily energy expenditure has declined over the past three decades due to declining basal expenditure, not reduced activity expenditure2023

    • Author(s)
      Speakman John R.、de Jong Jasper M. A.、Sinha Srishti、Westerterp Klaas R.、Yamada Yosuke、Sagayama Hiroyuki、et al.
    • Journal Title

      Nature Metabolism

      Volume: 5 Issue: 4 Pages: 579-588

    • DOI

      10.1038/s42255-023-00782-2

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Skeletal muscle mass can be estimated by creatine (methyl‐d3) dilution and is correlated with fat-free mass in active young males2022

    • Author(s)
      Sagayama Hiroyuki、Yamada Yosuke、Kondo Emi、Tanabe Yoko、Uchizawa Akiko、Shankaran Mahalakshmi、Nyangau Edna、Evans William J.、Hellerstein Marc、Yasukata Jun、Higaki Yasuki、Ohnishi Takahiro、Takahashi Hideyuki
    • Journal Title

      European Journal of Clinical Nutrition

      Volume: 77 Issue: 3 Pages: 393-399

    • DOI

      10.1038/s41430-022-01237-9

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Raw bioelectrical parameters as indicators of overnight metabolic flexibility: Apilot study2025

    • Author(s)
      Uchizawa Akiko; Kondo Emi; Khatun Suraiya; Ikai Marikko; Sagayama Hiroyuki
    • Organizer
      12th International Symposium on In Vivo Body Composition Studies
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    • Int'l Joint Research
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      Kondo Emi; Uchizawa Akiko; Sagayama Hiroyuki
    • Organizer
      12th International Symposium on In Vivo Body Composition Studies
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  • [Presentation] Sagayama Hiroyuki; Tanabe Yoko; Uchizawa Akiko; Takahashi Hideyuki; Sagayama Hiroyuki2025

    • Author(s)
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    • Organizer
      12th International Symposium on In Vivo Body Composition Studies
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  • [Presentation] 大学女子中長距離ランナーの総エネルギー消費量とその構成要素ー月経の有無による比較ー2024

    • Author(s)
      内沢 彰子; 近藤 衣美; 玉井 伸典; 矢島 克彦; 下山 寛之
    • Organizer
      第32回 体力・栄養・免疫学会
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  • [Presentation] 体水分量を維持した短期間の減量が下肢筋力とジャンプパフォーマンスに与える影響2024

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      下山 寛之; 渡口 槙子; 安方 惇; 古瀬 裕次郎; 池永 昌弘; 小見山 高明; 高江 理恵; 檜垣 靖樹; 布目 寛幸
    • Organizer
      第32回 体力・栄養・免疫学会
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  • [Presentation] ヒューマンハイパフォーマンス向上のためのエネルギーバランスを考慮したウェイトコントロール2024

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      下山 寛之
    • Organizer
      第6回日本体力医学会 南九州地方会大会
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  • [Presentation] ライフコースを通したエネルギー消費量の変化とエネルギー代謝適応2023

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      下山 寛之
    • Organizer
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    • Organizer
      第77回日本栄養・食糧学会大会
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      内沢 彰子; 舟山 愛理; 大住 陽香; 張 思萌; 近藤 衣美; 榎本 靖士; 徳山 薫平; 麻見 直美; 下山 寛之
    • Organizer
      第77回日本栄養・食糧学会大会
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      下山 寛之; 内沢 彰子; 山崎 昇悟; 近藤 衣美
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      Kondo Emi; Sagayama Hiroyuki; Hideyuki Takahashi
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      INTERNATIONAL SPORT + EXERCISE NUTRITION CONFERENCE 2023
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    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2025-12-26  

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