Research on the control of muscle hypertrophy focusing on oxidative stress

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K11523
• 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: Yamaguchi University
• Principal Investigator: Sugiura Takao 山口大学, その他部局等, 名誉教授 (80136150)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮田 浩文 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (90190793)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 酸化ストレス / 代償性筋肥大 / 低酸素暴露 / アスタキサンチン

Outline of Final Research Achievements

Prevention of age-related skeletal muscle atrophy (sarcopenia) is important in maintaining the quality of life of the elderly. While increased oxidative stress associated with aging is thought to be a cause of sarcopenia, oxidative stress is also known to promote protein synthesis. In this study, oxidative stress was controlled by hypoxic stimulation with antioxidants or nitrogen loading in young and aged mice, and the effects of functional overload on muscle hypertrophy were compared.
The results showed that the additive effect of tendonectomy on muscle hypertrophy was observed in young animals due to increased oxidative stress, whereas it was observed in older animals due to suppression of oxidative stress. They were also shown to differ between fast and slow twitch muscles.

Free Research Field

運動生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

加齢に伴う骨格筋萎縮は、高齢者の骨折など健康維持に問題が生じ、医療費の増大につながる。筋萎縮を抑制することは健康寿命の延長や医療費増大の抑制などの観点からも、今日の重要なテーマである。酸化ストレスは、筋萎縮の原因として考えられている一方で、筋肥大にも関与していることが示されている。
本研究の結果は、腱切除による筋肥大への相加効果は若齢期では酸化ストレスの亢進によるのに対し、高齢期では酸化ストレスの抑制により認められたこと、またそれらは筋の収縮特性により異なることを示し、筋肥大を効果的に得るトレーニング法は年齢によって異なると考えられる。また、それらは速筋と遅筋では異なることを示唆する。