2020 Fiscal Year Final Research Report

Development of a New Evaluation Method for Exercise Training Using Mitochondrial Activation of Peripheral Blood Mononuclear Cells

Research Project

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Project/Area Number	18K19681
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
Research Institution	Kochi University (2019-2020) Okayama University (2018)
Principal Investigator	Ogino Keiki 高知大学, 医学部, 特任教授 (70204104)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	古松毅之岡山大学, 大学病院, 講師 (20432651) 長岡憲次郎岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (40752374) 梅田孝名城大学, 薬学部, 教授 (50311535) 伊藤達男岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (80789123) 荻野学芳高知大学, 医学部, 客員助教 (70614204) 荻野志穂奈高知大学, 医学部, 客員助教 (70746685) 浜田博喜岡山理科大学, 理学部, 教授 (10164914) 高柴正悟岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50226768) 松田依果帝京平成大学, 健康メディカル学部, 講師 (60368678) 東華岳産業医科大学, 医学部, 教授 (20273146) 菅沼成文高知大学, 教育研究部医療学系連携医学部門, 教授 (50313747) 栄徳勝光高知大学, 教育研究部医療学系連携医学部門, 講師 (50552733)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2021-03-31
Keywords	末梢血単核球 / 抗酸化酵素mRNA / ミトホルミシス / SOD2
Outline of Final Research Achievements	The concept of mitohormesis, in which oxidative stress stimulation by exercise training leads to increased expression of antioxidant enzymes due to mitochondrial activation, leading to increased lifespan, was investigated in human peripheral blood mononuclear cells. In an intervention study with students, light exercise for 30 minutes daily for two weeks was found to increase the expression of SOD1mRNA and SOD2mRNA in peripheral blood mononuclear cells. Furthermore, in a cross-sectional study of approximately 392 individuals who underwent corporate health examinations at a health examination institution in Okayama Prefecture, SOD2mRNA and MtDNA were predominantly higher in humans with exercise habits. Multivariate analysis showed that exercise habit was associated with elevated SOD2mRNA, and that this association disappeared under the influence of smoking.
Free Research Field	実験を伴う衛生学分野
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	運動トレーニングによる酸化ストレス刺激が、ミトコンドリアの活性化による抗酸化酵素や解毒酵素群の発現上昇を招き、寿命延伸につながるというミトホルミシスの概念を、ヒトの運動後の骨格筋細胞ではなく末梢血単核球で評価できることを、初めて介入研究と横断研究で証明した。特にミトコンドリアの酸化ストレスに関与する抗酸化酵素であるSOD2のmRNAが運動習慣と関連していることが証明されたことは、SOD2mRNAが、運動評価の血液マーカーとなる可能性があり、健康運動産業の新たなイノベーションに繋がる。