2019 Fiscal Year Research-status Report
乳酸による運動類似効果の解明と運動困難者向けの新たな筋萎縮対策法の確立
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18K10796
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| Research Institution | Toyohashi Sozo University |
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Principal Investigator |
大野 善隆 豊橋創造大学, 保健医療学部, 講師 (80440808)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 筋萎縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋萎縮の予防・回復は健康寿命を延伸すると考えられている。筋萎縮対策の代表は運動であるが、運動困難者向けの新たな対策が望まれる。骨格筋は乳酸を分泌する一方で、骨格筋には乳酸受容体が存在する。しかしながら、骨格筋への乳酸の影響には不明な点が多い。
本研究では、乳酸による骨格筋萎縮の予防・回復効果ならびにメカニズムを明らかにするために、乳酸刺激の筋萎縮予防への影響、乳酸刺激の筋萎縮回復への影響、乳酸刺激の乳酸受容体シグナルへの影響を検討する。
本研究は３年計画で実施され、2019年度はその２年目に当たる。本年度の検討項目は、乳酸刺激の筋萎縮回復への影響とした。実験対象には、実験動物（マウス）を用いた。後肢懸垂により活動量を減少させ、下肢の骨格筋に廃用性筋萎縮を引き起こした。廃用性筋萎縮モデル作成後、筋萎縮からの回復を促した。萎縮回復期間に乳酸ナトリウムを経口投与した。乳酸刺激が筋萎縮からの回復を促進するかを、骨格筋量を指標に確認した。後肢懸垂後の筋萎縮回復期間における乳酸投与は、足底筋とヒラメ筋の重量の回復を促進した。乳酸投与後の足底筋とヒラメ筋のタンパク質量は異なる応答を示した。次に、培養骨格筋細胞を対象に、乳酸刺激によるタンパク質合成・分解シグナルの応答をwestern blot法を用いて解析した。乳酸投与は、タンパク質分解に作用する細胞内シグナル伝達物質のリン酸化レベルを低下させた。細胞外乳酸はタンパク質の分解抑制に作用することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度の検討項目は、乳酸刺激の筋萎縮回復への影響である。これまでの検討により、乳酸刺激が廃用性筋萎縮の回復を促すかを、骨格筋量を指標に確認した。その結果、乳酸刺激は筋量減少からの回復を促進することを確認した。しかし、乳酸刺激が骨格筋のタンパク質量に及ぼす影響は筋線維タイプにより異なることが示唆された。そのメカニズムの解明には至っていない。以上より、本研究課題はやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は３年計画で実施され、2020年度はその３年目に当たる。本研究を実施するための研究施設・設備・備品は概ね整備され使用可能な状況にあるが、本研究を円滑に進めるために、ケミルミイメージングシステムの整備、購入が必要になる。また、本助成金を試料（実験動物の筋組織、筋細胞）や分析に必要な試薬などの物品の購入に充てる。なお、本年度の研究計画の動物実験は、豊橋創造大学の動物実験に関する規程に従い、動物実験委員会による審査・承認を経て実施する。これまでの検討により、乳酸刺激は活動量減少による骨格筋量減少の一部を抑制すること、筋量減少からの回復を促進することが示唆された。そこで、本年度の検討項目は、乳酸刺激の乳酸受容体シグナルへの影響とする。
実験対象には、実験動物（マウス）および培養骨格筋細胞を用いる。乳酸の筋増量効果における乳酸受容体の役割を調べるために、乳酸刺激後の乳酸受容体の下流シグナルの応答をwestern blot法を用いて解析する。また、乳酸受容体アゴニストの骨格筋への影響を調べる。そして、乳酸刺激の乳酸受容体シグナルへの影響について、得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。
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