2020 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of arginine ingestion on skeletal muscle force recovery and hypertrophy
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18K17839
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| Research Institution | Kawasaki University of Medical Welfare |
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Principal Investigator |
神崎 圭太 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 講師 (30637286)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アルギニン / 遅筋 / mTORC1 / CASTOR1 / 筋収縮運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は、安静時および筋収縮運動後において、アルギニンの摂取が、筋タンパク質合成に重要な役割を果たすmTORC1の活性化に及ぼす影響と、アルギニンセンサーとされるCASTOR1を介した経路に及ぼす影響を、速筋と遅筋において明らかにすることを目的とし、下記の実験を行った。
Wistar系雄性ラットを、対照（C）群、アルギニン（A）3群、A10群に分類した。16～18時間の絶食後に、イソフルラン吸引麻酔下において、左脚の下腿三頭筋に3秒間の最大収縮を10回×3セット（収縮間の休息は7秒、セット間の休息は180秒）負荷した。反対脚は安静脚とした。収縮終了2時間後に、C群には蒸留水を、A3群には体重1 kg当たり3 mmol（3 mmol/kg）のアルギニンを、A10群には10 mmol/kgのアルギニンを胃ゾンデを用いて投与した。投与1時間後に、イソフルラン吸引麻酔下において、腓腹筋とヒラメ筋を摘出し、生化学的分析に供した。
腓腹筋では、安静脚と収縮脚の両方において、mTORC1活性化の指標であるp70S6K Thr389のリン酸化の程度に、3群間で差異はみられなかった。一方ヒラメ筋では、安静脚において、C群とA3群に比べてA10群で、p70S6Kのリン酸化が有意な高値を示した。CASTOR1とGATOR2複合体を構成するWDR24、Mios、Sec13の発現量には、いずれの筋においても、変化はみられなかった。また、GATOR2複合体に結合するCASTOR1の発現は、すべてのサンプルで認められなかった。
以上の結果は、アルギニンの摂取は安静時においてのみ、遅筋のmTORC1を活性化させること、およびこの作用にはCASTOR1-GATOR2複合体を介さない別の経路が関与することを示唆する。
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