2018 Fiscal Year Annual Research Report
運動持久性における視床下部グリコーゲンの役割：新規持久性向上策の提案
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16H05920
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松井 崇 筑波大学, 体育系, 助教 (80725549)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 持久性能力 / 視床下部 / グリコーゲン / 乳酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私は、若手研究（A）の４年間で、特に持久性に重要な糖代謝制御中枢・視床下部腹内側核（VMH）におけるグリコーゲンの役割を解明し、アスリートへの実装を念頭にした視床下部のグリコーゲンローディングを提案することを目的とした。
まず、グリコーゲン分解阻害薬の投与により、脳グリコーゲンが神経のエネルギーとなる乳酸の産生・供給を通して持久性に役立ち、その代謝破綻が機能低下（中枢疲労）の原因となることを明らかにした（Matsuiら、PNAS、2017）。このとき、運動時の全身糖質代謝が過剰に高まったことから、糖代謝中枢・視床下部腹内側核（VMH）の関与を想定し、VMHのグリコーゲン由来乳酸を薬理的に阻害したところ、運動時の呼吸交換比が増加した。この現象はGABAA受容体拮抗薬でも同様に生じたことから、VMHのグリコーゲン由来乳酸がGABAの源となることで全身の糖質利用を抑制（脂質利用を亢進）し、持久性を担うことを見出した（投稿準備中）。
さらに、運動と高糖質食の混合処方「グリコーゲンローディング」は、筋だけでなく脳（視床下部と海馬）のグリコーゲンを高め、持久性向上に寄与することをラットモデルで確認した（SoyaとMatsuiら、Sci Rep、2018）。さらに、この効果を血中バイオマーカーをメタボロミクスを使って検討したところ、脳内ノルアドレナリンの前駆体となるアミノ酸・チロシンを同定した（Matsuiら、Front Neurosci、2019）。
上記の成果から、当初計画した目的を全て達成することができた。新たに生まれた関連の課題を一刻も早く直接的に検討するため、研究計画最終年度前年度応募として基盤研究（B）に挑戦させて頂き、H31年度の新規課題として採択して頂いたことから、若手研究（A）は当初の計画よりも早い３年間で終了することとなった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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