2017 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of insulin and exercise on brain glucose uptake
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16K13024
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
川中 健太郎 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (80339960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | インスリン / 運動 / 脳 / 糖取り込み / 2-deoxyglucose / 乳酸閾値 / 糖質コルチコイド / 海馬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
29年度には、幼若ラットから摘出した海馬を試験管内でインスリン(2mU/mL)に暴露した際に、海馬の2-deoxy glucose(2DG)取り込み速度が上昇するか検討した。その結果、インスリン効果は検出されなかった。28年度の結果とあわせると、インスリンが脳の血糖取り込みを亢進させる可能性は低いと考えられる。
さらに、29年度には、運動が脳の血糖取り込みに影響を及ぼす可能性について検討した。11週齢のWistar系雄性ラットにトレッドミルを用いて漸増負荷運動を行わせながら、頚静脈に留置したカニューレを通じて採血を行い血中乳酸濃度の測定を行った。その結果、分速17.5mがラットの乳酸閾値(LT)であることが明らかとなった。次に、ラットに分速17.5m(LT強度)で30分間あるいは120分間のトレッドミル走行を負荷して、その直後にカニューレを通じて0.15mmol/kg体重の2-deoxy glucose(2DG)を頚静脈内に注入した。30分間経過後に脳の各部位を素早く摘出し、2DG6Pの蓄積量を測定することで脳の糖取り込み速度を評価した。30分間のLT運動は小脳、脳幹、海馬、および視床下部の糖取り込みを1.2～1.3倍に上昇させた(P<0.05)。一方、120分間のLT運動では脳の各部位における糖取り込みの上昇は認められなかった。
運動が長時間に及ぶと血糖値が低下するとともに糖質コルチコイドの分泌が高まる。この糖質コルチコイドが脳の血糖取り込みを抑制する可能性が考えられる。そこで、合成糖質コルチコイドであるデキサメタゾンを蒸留水に混合させて2日間自由摂取させたラットの糖取り込みを評価した。その結果、糖質コルチコイドは脳の各部位における糖取り込みに影響を及ぼさなかった。運動中、血糖値の低下にともなって脳の血糖取り込みが低下する生理的意義と機序については今後の検討課題である。
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