Molecular mechanisms of prolonged effect of carnitine administration on whole-body metabolism and the central nervous system

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K11492
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: National Institute of Fitness and Sports in Kanoya
• Principal Investigator: Yoshida Goichiro 鹿屋体育大学, スポーツ生命科学系, 准教授 (10274870)
• 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) ; 牛飼 美晴 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (70232816)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: カルニチン / 脂肪酸代謝 / JVSマウス / 絶食 / 中枢神経系

Outline of Final Research Achievements

We examined the molecular mechanisms of prolonged effect of carnitine administration on whole-body metabolism and the central nervous system. Fasting reduced locomotor activity (LA) of carnitine-deficient JVS mice. The reduced LA was increased by a single carnitine administration and prolonged for at least 2 days. At this time, carnitine was not rate-limiting for whole-body metabolism. In the central nervous system, the percentage of c-Fos positive orexin neurons in the lateral hypothalamus, which was reduced by fasting, was increased by carnitine administration. However, no change was observed in glutamate levels in the brain.

Free Research Field

総合領域

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カルニチンの自発行動量におよぼす持続的投与作用について、カルニチン自体を欠損しているモデル動物を用いて検討することは、運動が生体内代謝におよぼす種々の影響を明らかにする中で、カルニチンのおよぼす特徴を極めて明確に示すことができると考える。運動エネルギーの獲得そのものの理解に役立つものであり、栄養学的に一流の持久性スポーツ選手の育成に必要な基礎知識を与えると考える。一方、近年、カルニチンの栄養学的必要性が認められ、疲労回復やダイエットにおける効果も強調されている。しかしながら、その機構については不明な点も多い。これらを追究することは、健康の維持・増進に必要な情報を与えると考える。