2019 Fiscal Year Annual Research Report
Influences of protein intake at early active phase on murine skeletal muscle volume
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17K18176
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
青山 晋也 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (00757677)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | タンパク質栄養 / 時計遺伝子 / 時間栄養学 / 筋肥大 / 分岐鎖アミノ酸 / Bmal1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では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協働筋切除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、骨格筋の肥大を協働筋切除モデルで評価した場合、朝食に多くのタンパク質を摂取しているマウスでは均等に摂取したマウスや夕食に多く摂取したマウスに比べて筋肥大が促進され、活動期初期（朝食）におけるタンパク質摂取が筋肥大を促進する可能性が示された。また、この朝食タンパク質摂取による筋肥大促進作用は時計遺伝子の一つであるClockに変異の入ったClock mutantマウスではみられなかった。
これらの作用機構を探るため、血中、筋中のアミノ酸レベルの日内変動や骨格筋機能に関わる遺伝子発現の日内変動について検討したところ、一部の遺伝子（Myf5,Myog,Igf1）において、朝食にタンパク質を多く摂取しているマウスでは活動期の中期にピークを示す日内変動がみられたが、夕食にタンパク質を多く摂取しているマウスでは、そのような変動はみられず、発現量も低い傾向を示した。時計遺伝子（Per2やBmal1）の発現パターンには大きな違いは認められなかった。さらに、オートファジーのマーカーの一つであるLC3B-IIのタンパク質レベルについて検討を実施したところ、LC3B-IIレベルは肥大させた筋肉において増加し、夕食に多くのタンパク質を摂取しているマウスでは、朝食に摂取しているマウスに比べてその増加が抑制されており、オートファジーの抑制の可能性がみられた。実際に、このLC3B-IIレベルの変化に着目し、3methyladenine投与によるLC3B-IIレベルの低下は朝食タンパク質摂取マウスの筋量増加作用を減弱させることを見出した。
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