Effects of exercise and unloading on multi-organ linkage substances secreted by bone

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K11114
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Chukyo University
• Principal Investigator: Umemura Yoshihisa 中京大学, スポーツ科学部, 教授 (00193946)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: オステオカルシン / FGF23 / メカニカルストレス / 多臓器連関制御物質

Outline of Final Research Achievements

In this study, I investigated the effect of changes in bone metabolism caused by the increase or decrease in mechanical stress on the blood concentration of multi-organ linkage substances secreted from osteoblasts. The results revealed that blood levels of non-carboxylated osteocalcin (Glu-OC) and fibroblast growth factor 23 (FGF23) were
not be affected by continuous load increases and decreases. On the other hand, it was revealed that the blood concentration of Glu-OC increased immediately after the acute exercise for 5 minutes or more. However, it was not clear whether mechanical stress on bone was the main factor or muscle contraction was the main factor for the increase in blood concentration of Glu-OC.

Free Research Field

運動生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

体内の種々な細胞からは他臓器や器官に情報を伝達し、全身性の種々な代謝等の調節因子となる多臓器連関制御物質が放出されている。骨細胞または骨芽細胞から分泌される非カルボキシル化オステオカルシン（Glu-OC）や線維芽細胞増殖因子23（FGF23）も多臓器連関制御物質として働いていることが知られている。それらの作用についてはある程度解明が進んでいるものの、骨代謝がそれらの分泌にどのように影響しているかについては明らかとなっていない。本研究ではメカニカルストレスを増減させることにより骨代謝を変化させて、血中の多臓器連関制御物質の濃度を調べることとした点に、学術的意義があると考えられる。