2017 Fiscal Year Annual Research Report
アスリートの競技力を規定する遺伝子多型の解明－性ホルモン関連遺伝子群に着目して－
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17J10817
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
熊谷 仁 順天堂大学, スポーツ健康科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 筋線維組成 / 遺伝子多型 / ACTN3 R577X / ACE I/D / 性差 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、アスリートの競技力に影響を及ぼす骨格筋の筋線維組成（速筋と遅筋の割合）と遺伝子多型との関連について検討を行った。対象は健常男女約200名であり、筋生検により外側広筋の骨格筋サンプルを採取した。筋線維組成は、電気泳動法によりmyosin heavy chain isoformを評価した（MHC-I, MHC-IIa, MHC-IIx）。遺伝子多型は、TaqMan法を用いてこれまでにアスリートの競技力に関連することが明らかにされている "ACTN3 R577X多型" および "ACE I/D多型" を解析した。
ヒトの骨格筋における筋線維組成には性差が存在し、女性において遅筋線維の指標であるMHC-Iが有意に高い値を示した。一方、速筋線維の指標であるMHC-IIaおよびMHC-IIxは男性において有意に高い値を示した。これらの検討結果から、ヒトの骨格筋の筋線維組成には性差が存在し、男性においては速筋の割合が高く、女子においては遅筋の割合が多いことが明らかになった。
遺伝子多型と筋線維組成の関連については、男性においてACTN3のRR+RX型でXX型よりもMHC-IIXが有意に高値を示した。同様に、男性においてACEのID+DD型でII型よりもMHC-Iが有意に高値を示した。さらに、これら2つの遺伝子多型の組み合わせの影響を検討したところ、ACTN3 XX型およびACE ID+DD型を有する対象者においてMHC-Iの割合が最も高く、ACTN3 RR+RX型およびACE II型を有する対象者においてMHC-IIxが最も低いという興味深い結果が得られた。一方で、女性においては筋線維組成と遺伝子多型の有意な関連は認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、アスリートのパフォーマンスに関連する骨格筋の筋線維組成について、日本人の成人男女約200名を対象に検討を実施した。その結果、骨格筋の筋線維組成には性差が存在し、男性において速筋線維の割合が高いこと、女性において遅筋線維の割合が高いことを明らかにした。また、遺伝子多型と筋線維組成の関連については、これまでにアスリートの競技力と関連することが明らかにされているACTN3 R577XおよびACE I/Dとの関連について検討を行った。その結果、男性対象者において、アジア人における先行研究を支持する結果が得られ、ACTN3 R577XおよびACE I/Dが競技力に関連する要因の一部に筋線維組成が関連することを明らかにした。これらの研究成果から、研究はおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度（1年目）の研究により、ヒトの骨格筋には性差が存在すること、男性対象者においてACTN3 R577X多型およびACE I/D多型が骨格筋の筋線維組成に関連することを明らかにした。しかし、女性対象者においてはこれらの遺伝子多型と骨格筋の筋線維組成には有意な関連は認められなかった。このことから、次年度以降では、女性対象者において筋線維組成に関連する遺伝子多型の解明、およびケガやその危険因子に着目した検討を実施する予定である。
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[Journal Article] Role of genetic polymorphisms in determining muscle fiber type composition in Japanese men and women.2018
Author(s)
Hiroshi Kumagai, Takuro Tobina, Noriko Ichinoseki-Sekine, Ryo Kakigi, Takamasa Tsuzuki, Hirofumi Zempo, Keisuke Shiose, Eiichi Yoshimura, Hideaki Kumahara, Makoto Ayabe, Yasuki Higaki, Ryo Yamada, Hiroyuki Kobayashi, Akira Kiyonaga, Hisashi Naito, Hiroaki Tanaka, Noriyuki Fuku.
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Journal Title
Journal of Applied Physiology
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Sex-based differences in skeletal muscle fiber composition and the role of genetic polymorphisms.2017
Author(s)
Hiroshi Kumagai, Takuro Tobina, Noriko Ichinoseki-Sekine, Ryo Kakigi, Takamasa Tsuzuki, Hirofumi Zempo, Keisuke Shiose, Eiichi Yoshimura, Hideaki Kumahara, Makoto Ayabe, Yasuki Higaki, Hiroyuki Kobayashi, Akira Kiyonaga, Hisashi Naito, Hiroaki Tanaka, Noriyuki Fuku.
Organizer
22nd annual congress of the European College of Sport Science
Int'l Joint Research
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