長期間の抗酸化食摂取と骨格筋への機械的負荷がサルコペ二アに及ぼす影響

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K01726
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 杉浦 崇夫 山口大学, 教育学部, 教授 (80136150)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 抗酸化食 / 機能的過負荷 / 筋タンパク質合成 / 筋タンパク質分解 / アポトーシス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、抗酸化食であるアスタキサンチン（Ax)摂取と機能的過負荷（FO)の組み合わせが、サルコぺニアを抑制できるか否かについて、筋タンパク質合成と分解に関わる細胞内シグナル伝達系さらには筋衛星細胞の変化から検討するものである。平成29年度は、40週齢のWistar系雄ラットを40匹を用い、上述の処置が著しい筋肥大をもたらすか否かについて検討した。体重が等しくなるように対照群（Cont群）、Ax群、FO群、Ax＋FO群の各群10匹ずつ群分けした。飼育期間は6ヶ月とし、Ax群、Ax＋FO群には、抗酸化食としてAx0.04％含有粉末飼料を実験終了まで与えた。また、FO群、Ax＋FO群には、40週齢時に腓腹筋の腱切除により足底筋（PLA）とヒラメ筋（SOL）へFOが加わるようにした。得られた結果は、以下のとおりである。
1．筋重量、相対筋重量は、FOを負荷したFO群、Ax+FO群ではCont群、Ax群と比較して両筋ともに有意に高い値を示した。また、Ax摂取の影響はSOLの相対筋重量で認められ、Ax群とAx+FO群の値はCont群とFO群と比較して有意に高い値を示した。さらに、SOLの筋重量で有意な交互作用が認められ、Ax+FO群の値はCont群とAx群と比較して有意に高い値を示した。
2．筋タンパク質合成に関わる情報伝達物質（Akt、mTOR、S6、eIF4E）のリン酸化率は、両筋においてAx摂取およびFOの影響は認められなかった。
3．筋タンパク質分解に関わる分解酵素およびアポトーシス誘導因子の内、SOLのCuZn-SOD、Calpain2、Apoptosis-inducing factor (AIF) 発現率はAx摂取により、またPLAのAIF発現率はFOにより有意に低下した。
以上の結果より、FOとAx摂取の組み合わせによる筋萎縮抑制の相加効果はSOLのみに認められることを示す。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初予定した測定項目については、炎症反応にかかわる各伝達物質とミオシン重鎖分子種を除きほぼ分析は完了した。炎症反応にかかわる各伝達物質とミオシン重鎖分子種については、現在分析中である。分析が終了した項目については、仮説通りの結果が得られている。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度は、最終年度となるため、これまで予定した分析項目のうち終了していない項目ならびに、28年度あるいは29年度で得られた筋サンプルについて、免疫組織学的分析を行い、筋衛星細胞ならびに筋核アポトーシスの変化を中心に検討する。また、平成29年度までに得られた結果を含めて総合的に検討し、研究成果を最終報告書としてまとめる。

Causes of Carryover

（理由）
当初予定していた物品費が約150000円不足したが、予定していた旅費180000円を使用しなかったことで次年度使用額が生じた。
（使用計画）
今回生じた次年度使用額を平成30年度予算に加え、消耗品に充て使用する。