2018 Fiscal Year Final Research Report

Effects of vitamin D on skeletal muscle glucose metabolism

Research Project

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Project/Area Number	16H03244
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Research Field	Sports science
Research Institution	Fukuoka University
Principal Investigator	Kawanaka Kentaro 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (80339960)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中宏暁福岡大学, スポーツ科学部, 非常勤講師 (00078544) 檜垣靖樹福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (10228702) 増田紘之新潟医療福祉大学, 健康科学部, 助手 (10738561) 羅成圭福岡大学, スポーツ科学部, 助教 (60741999) 上原吉就福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (70373149) 池永昌弘福岡大学, スポーツ科学部, 助教 (90735573)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	ビタミンD / 骨格筋 / 糖代謝 / 筋量 / ミトコンドリア / PGC-1α / Akt / ラット
Outline of Final Research Achievements	Vitamin D deficiency is common among the elderly. However, little is known about how vitamin D affects skeletal muscle mass and glucose metabolism. We modeled human serum vitamin D levels ranging from deficient to excess and examined whether increasing dietary vitamin D could maintain or improve rat skeletal muscle mass and metabolism. In our study, vitamin D deficiency caused fast-twitch plantaris muscle atrophy. This atrophy of plantaris muscle may be explained by decreased Akt kinase activation. In addition, vitamin D deficiency reduced peroxisome proliferator- activated receptor γ coactivator-1α (PGC-1α) protein expression in slow-twitch soleus muscle, showing reduced mitochondrial biogenesis in this muscle. These changes in vitamin D deficient rats are possibly associated with impaired glucose tolerance. These results suggest that preventing dietary vitamin D deficiency could maintain skeletal muscle mass and glucose metabolism.
Free Research Field	スポーツ栄養学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究から、ビタミンDの摂取不足とそれにともなった血中ビタミンDレベルの低下が骨格筋の量とミトコンドリアを減少させる可能性が示された。高齢者の多くがビタミンD不足状態にあることが知られており、十分なビタミンD摂取量によって血中ビタミンDレベルを維持することによって高齢者の骨格筋機能を維持できる可能性が明らかになった。血糖の80%を取り込んで代謝しているのは骨格筋であり、骨格筋機能の維持は糖尿病の予防にもつながる。