2019 Fiscal Year Research-status Report
単回レジスタンス運動でインスリン感受性を改善するために－分子制御からのアプローチ
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19K20007
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
木戸 康平 京都大学, 人間・環境学研究科, 特別研究員(PD) (50822730)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 糖代謝 / インスリン感受性 / レジスタンス運動 / AMPK / mTORC1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＜背景＞単回の有酸素性運動は、細胞内エネルギーセンサーとして知られるAMPKの活性化を介して、骨格筋のインスリン感受性を亢進する。また、単回レジスタンス運動が骨格筋のインスリン感受性に与える効果は不明だが、レジスタンス運動もAMPKシグナルを強く活性化させることが明らかとなっている。一方、有酸素性運動と異なる特徴として、レジスタンス運動は骨格筋肥大を惹起するmTORC1シグナルを長時間活性化させる。一般的に、mTORC1の活性化はIRS-1 Ser残基のリン酸化上昇を介して、インスリン抵抗性惹起に関わることが知られている。つまり、レジスタンス運動によるmTORC1の活性化は、レジスタンス運動後の骨格筋のインスリン感受性亢進効果を下方制御することが予想される。そこで本年度は、単回レジスタンス運動後のAMPK・mTORC1シグナル活性とインスリン刺激による骨格筋の糖取り込み速度を測定し、それぞれの関連性を観察した。
＜方法＞麻酔下の11週齢雄性SDラットに、レジスタンス運動を模倣した経皮的電気刺激による筋収縮を負荷した。運動直後に腓腹筋を摘出し、AMPKシグナル活性を測定した。また、運動5時間半後にインスリンもしくは生理食塩水を腹腔投与し、その30分後に摘出した腓腹筋を用いて、mTORC1・インスリンシグナル活性、糖取り込みを測定した。
＜結果＞単回のレジスタンス運動は、AMPKシグナル活性を有意に高めた。一方、mTORC1シグナル活性も、運動後有意に上昇し、その上昇が運動6時間後まで維持された。さらに、単回レジスタンス運動は、インスリン刺激による骨格筋の糖取り込みを促進したものの、インスリン刺激によるAktシグナルの活性化を減弱させた。
＜結論＞レジスタンス運動後のインスリン感受性亢進効果は、mTORC1シグナル活性によって下方制御されている可能性が示唆された。
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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
実験計画提出当初に予定していた、AMPK・mTORC1シグナル活性とインスリン刺激による骨格筋の糖取り込み速度を測定し、それぞれの関連性を観察する実験を完了したため、研究は概ね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果をもとに、単回レジスタンス運動によるmTORC1シグナルの活性化と、運動後のインスリン感受性亢進効果の因果関係を、薬理的方法にて検証していく。
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| Causes of Carryover |
当初の予定額より試薬等の購入が安く済んだため、僅かに残額が生じた。よって、次年度に試薬等の消耗品を追加購入する。
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