2019 Fiscal Year Research-status Report
閉経後の骨格筋における水分代謝とサルコペニア：運動の予防効果の分子メカニズム
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19K19887
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
洪 永豊 順天堂大学, スポーツ健康科学研究科, 博士研究員 (40826575)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | サルコペニア / エストロゲン / 水分代謝 / アクアポリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢期骨格筋の特徴として、骨格筋量および筋力の低下と伴に筋線維内水分量が低下することが知られている。特に、加齢に伴う筋線維内水分の低下は男性よりも女性の方が顕著である。その要因のひとつとしてエストロゲンが関与している可能性がある。しかし、エストロゲンが骨格筋の水分量に及ぼす影響の分子メカニズムは明らかではない。
本研究では、エストロゲンによる骨格筋水分代謝の調節機構に着眼して、サルコペニアおよび閉経後の女性における筋萎縮および運動による筋萎縮予防の分子メカニズムを解明する。本年度はラット卵巣摘出モデルを用いて、エストロゲン状態がクライミング運動トレーニングによる筋肥大への影響について検討した。10週齢雌ラットを偽処置群、偽処置運動群、卵巣摘出群、卵巣摘出運動群、卵巣摘出＋エストロゲン投与群、卵巣摘出＋エストロゲン投与運動群の6群に群分けした。偽処置および卵巣摘出60日後から、トレーニングおよびエストロゲン投与後を実施した。8週間後、長母趾屈筋を摘出し、ウェスタンブロット法でAQP4とNKCC1のタンパク質を検出した。トレーニングによって偽処置運動群では長母趾屈筋の湿重量に有意な増加が認められたが、卵巣摘出運動群では認められなかった。一方、卵巣摘出後にエストロゲンを投与してトレーニングを行った卵巣摘出＋エストロゲン投与運動群では長母趾屈筋の湿重量に有意な増加が認められた。エストロゲン状態およびトレーニングによって骨格筋のAQP4とNKCC1タンパク質発現量に影響が生じる可能性が示唆されたが、有意な変化は認められなかった。
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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
本年度は、卵巣摘出手術を施し、エストロゲンが低下したラット卵巣摘出モデルを作製した。さらに、8週間のクライミング運動トレーニングによって筋肥大を生じさせるプロトコールを開発し、レジスタンストレーニングの影響に類似した筋肥大動物モデルを確立した。そして、エストロゲンの状態によって運動性筋肥大への影響が異なることが示された。骨格筋の水分量を制御するAQP4とNKCC1のタンパク質の発現が影響を受ける可能性が示唆されたが、統計的有意な差は認められなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究は、AQP4のアイソフォームM1とM23を検討する。また、他のAQPについても検討し、エストロゲンが骨格筋の水分量に及ぼす影響の分子メカニズムの詳細を明らかにしていく予定である。
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| Causes of Carryover |
2019年度に必要な消耗品は全て購入し、実験も終了しているが、わすかに残額が生じた。次年度に必要な消耗品の購入のために使用する予定である。
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