2021 Fiscal Year Research-status Report
カルニチンの持続的投与作用：全身の代謝と中枢神経系におよぼす分子機構
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19K11492
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| Research Institution | National Institute of Fitness and Sports in Kanoya |
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Principal Investigator |
吉田 剛一郎 鹿屋体育大学, スポーツ生命科学系, 准教授 (10274870)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀内 正久 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (50264403)
佐伯 武頼 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (10056070) [Withdrawn]
牛飼 美晴 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (70232816)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | カルニチン / 脂肪酸代謝 / JVSマウス / 絶食 / 中枢神経系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カルニチン輸送体の変異（1塩基置換）により、カルニチンを欠損するモデル動物、juvenile visceral steatosis（JVS）マウスを用い、自発行動におよぼすカルニチンの持続的投与作用について検討を行った。JVSマウスの自発行動量は、絶食（餌を抜くこと）により著しい低下を示す。自発行動量の低下したJVSマウスにカルニチンを1回投与すると自発行動量は増加し、投与したカルニチンが体内から消失した後も、その作用は少なくとも2日間続く。全身の代謝からみると、投与したカルニチンが体内から消失した後も、長鎖脂肪酸酸化レベルは亢進を示した。血中ケトン体は、自発行動量を決定する因子には至っておらず、長鎖脂肪酸酸化は、遊離脂肪酸、肝臓トリグリセリドのレベルに規定されてもいなかった。
JVSマウスの絶食による自発行動量低下については、中枢神経系におけるオレキシン神経活動の低下が関与する。視床下部外側野におけるオレキシン産生細胞は、グルタミン酸作動性神経活動により刺激される。それ故、JVSマウスの自発行動量に対するカルニチンの持続的投与作用について、アミノ酸の変化に着目し、LC-MSを用いて分析を行った。JVSマウスの血液について、多種のアミノ酸が絶食により有意な変化を示した。また、カルニチン投与により、ロイシン、イソロイシンなどの分岐鎖アミノ酸を含む数種のアミノ酸が有意な変化を示した。JVSマウスの肝臓について、多種のアミノ酸が絶食により有意な変化を示した。また、カルニチン投与により、グルタミン酸など数種のアミノ酸が有意な変化を示した。JVSマウスの脳についても同様に、多種のアミノ酸が絶食により有意な変化を示した。一方、カルニチン投与により、グルタミンなど数種のアミノ酸が有意な変化を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
JVSマウスの自発行動に対するカルニチンの持続的投与作用について、全身の代謝に関する実験、中枢神経系に関する実験ともに、おおむね計画に沿って進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
推進方策について大幅な変更はない。JVSマウスの自発行動に対するカルニチン投与の持続的作用について、全身の代謝に関しては脂肪酸代謝の調節に関わる因子について引き続き検討を行う。中枢神経系に関しては、アミノ酸の変化について詳細に検討を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
中枢神経系における実験について、アミノ酸分析の一部を次年度に実施することとなった。次年度の使用計画については、アミノ酸分析試薬を購入予定である。
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