骨格筋量増加に向けた朝食のタンパク質摂取の重要性と体内時計の関与に関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K18176
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 青山 晋也 早稲田大学, 重点領域研究機構, 次席研究員 (00757677)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 時間栄養学 / タンパク質栄養 / 筋肥大 / 分岐鎖アミノ酸

Outline of Annual Research Achievements

骨格筋の増強に重要な栄養素であるタンパク質の摂取と筋機能に関する研究では、これまで1日の合計タンパク質摂取量に焦点が集まっており、1日3回（朝・昼・夕食）の各食事におけるタンパク質の摂取量についてはほとんど考慮されていなかった。近年、1日3食の中でのタンパク質の摂取配分が骨格筋機能に影響する可能性を示した報告がなされており、摂取量の少ない朝食での摂取量の増加が効果的である可能性が示されている。しかしながら、その作用機構については明らかとなっていない。体内時計は様々な生理機能に1日約24時間の周期をもたらし、栄養素の吸収や代謝などにも概日リズムが存在することが知られている。そこで、筋量増加に向けた朝食でのタンパク質摂取の重要性について、体内時計を中心にその作用機構を解明することを目的に過負荷による筋肥大モデルマウスを用いて検討した。
マウスを1日2食（活動期初期の食餌を朝食、後期の食餌を夕食とした）の制限給餌下で飼育した。1日の総タンパク質摂取量は一定に設定し、朝食に多くのタンパク質を摂取する群と均等に摂取する群、夕食に多く摂取する群の3群に分け、飼育したところ、過負荷による足底筋の筋重量の増加は朝食に多くのタンパク質を摂取しているマウスでは他の群に比べ有意に大きかった。各群の活動量には差はなかった。このような摂取パターンによる筋肥大への影響の差異は時計遺伝子Clockに変異の入ったClock mutantマウスでは認められなかったことから、体内時計の関与が示唆された。次に、アミノ酸の吸収や骨格筋への取り込みに着目し、血中および筋中の遊離アミノ酸を測定したところ、血中および筋中ともに多くのアミノ酸においてタンパク質の摂取時に増加したが、摂取時刻による差は認められなかった。今後、筋合成に着もし分析を行っていく予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成29年度に予定していたClock mutantマウスでの検討およびアミノ酸分析を予定通り進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度では、経時的に採取したサンプルを用いて筋合成の日内変動の測定およびDNAマイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析を実施し、タンパク質の摂取パターンによる骨格筋の生理応答への影響をより詳細に把握することに努める。

Causes of Carryover

PCRキットの購入、DNA抽出試薬の購入を次年度に繰り越したため、次年度使用額が生じた。