骨格筋の糖代謝機能を増強させる栄養物質の探索とAMPキナーゼ活性効果の検証

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20700535
• Research Institution: Osaka University of Health and Sport Sciences
• Principal Investigator: 浜田 拓 Osaka University of Health and Sport Sciences, 体育学部, 准教授 (00466294)
• Keywords: 糖代謝 / 骨格筋 / AMPキナーゼ / 栄養補助物質

Research Abstract

運動の抗糖尿病効果と類似した様々な栄養物質が注目されている。中でも、緑茶、紅茶など様々な飲み物に含まれているカフェインの血糖降下作用の急性効果である。しかしながら、カフェインの糖尿病予防効果や発症リスクを軽減する分子メカニズムに関しては未だ不明である。本研究の目的は、骨格筋糖代謝機能を増強させる栄養の候補物質として、コーヒー成分に含まれるカフェインに着目して、骨格筋の糖輸送促進作用の直接効果を明らかにすることであった。さらに、カフェインの抗糖尿病効果の分子メカニズムを検証するために、血糖降下作用の制御に直接関わる有力なシグナル伝達分子であるAMPキナーゼ(AMPK)活性効果作用を検証することであった。雄性SDラットから摘出した速筋epitrochlearis(epi)と遅筋soleus(sol)を、カフェインを含んだ緩衝液において酸素と二酸化炭素の混合ガスと共に37度でインキュベートした。その結果、3mMカフェインは、epiとsolにおけるAMPKのリン酸化を上昇させ、3-O-methyl-D-glucose輸送取り込み量も増加させた。AMPKアイソフォーム分析の結果、AMPKは□1, □2をともに活性化し、その活性化はATRPCrの低下を伴った。カフェインは骨格筋のAMPKを活性化させ、ブドウ糖取り込みを促進させることが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] The common -55 C/T polymorphism in the promoter region of the uncoupling protein 3 gene reduces prevalence of obesity and elevatesserum high-density lipoprotein cholesterol levels in the general Japanese population. (2008)
  • Author(s): Hamada T, Kotani K, Fujiwara S, Sano Y, Domichi M, Tsuzaki K, Sakane N.
  • Journal Title: Metabolism 57 Pages: 410-415
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The UCP2 -866 A/A genotype is associated with low-density lipoprotein particle sizes in the general population (2008)
  • Author(s): Hamada T, Kotani K, Fujiwara S, Sano Y, Domichi M, Tsuzaki K, Sakane N.
  • Journal Title: Medical Science Monitor 14 Pages: 107-111
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lack of association of the β_3-adrellergic receptor gelle with energyexpendihlre in response to caffeine in young healthy women. (2008)
  • Author(s): Hamada T, Kotani K, Higashi A, Ikeda J, Tagaki E, Igarashi, A, Matsubara C, Yoshida T, Sakane N.
  • Journal Title: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 214 Pages: 365-370
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lifestyles and oxidative stress in type 2 diabetic patients (2008)
  • Author(s): Kotani K, Sakane N, Tsuzaki K, Matsuoka Y, Sano Y, Hamada T, Yamada K.
  • Journal Title: Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation 8 Pages: 1-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Trp64Arg of β_3-adrenergic receptor gene and predictioll of weight regain in obese female. (2008)
  • Author(s): Sakane N, Hamada T, Kotani N.
  • Journal Title: Obesity Research & Clinical Practice 2 Pages: 69-70
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidative stress, inflammation, and atherosclerotic changes inretinal arteries in the Japanese population ; results from the Mima study. (2008)
  • Author(s): Sakane N, Fujiwara S, Sano Y, Matsuoka Y, Tsuzaki K, Domichi M, Hamada T, Saiga K, Kotani K.
  • Journal Title: Endocrine Journal 55 Pages: 485-488
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The relationship between usual coffee consumption and serum C-reactive protein level in a Japanese female population (2008)
  • Author(s): Kotani K, Tsuzaki K, Sano Y, Maekawa M, Fujiwara S, Hamada T, Sakane N.
  • Journal Title: Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 46 Pages: 1434-1437
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] フォーミュラ食を用いた減量の効果を規定する要因の検討 (2008)
  • Author(s): 松岡幸代, 永井成美, 佐野喜子, 津崎こころ, 岡崎研太郎, 浜田拓, 田嶋佐和子, 江川香, 北川義徳, 木曽良信, 坂根直樹
  • Journal Title: 肥満研究 14 Pages: 220-225
  • Peer Reviewed
• [Presentation] カフェインによる骨格筋糖代謝と5'AMP-activated protein kinase(AMPK)の活性化効果 (2008)
  • Author(s): 浜田拓, 江川達郎, 唐池浩平, 馬嘯, 林達也
  • Organizer: 第16回日本運動生理学会
  • Place of Presentation: 手塚山大学
  • Year and Date: 2008-08-02
• [Presentation] Caffeine can activate 5'AMP-activated protein kinase and increase insulin-independent glucose uptake in rat skeletal muscles. (2008)
  • Author(s): Hamada T, Egawa T, Karaike K, Ma X, Shimizu Y, Sakane N, Hayashi T.
  • Organizer: American Diabetes Association 68th Scientific Sessions
  • Place of Presentation: SanFrancisco, California
  • Year and Date: 2008-06-06
• [Presentation] the B_2 receptor of bradykinin is not essential for the increase in insulin-stimulated glucose uptake following acute exercise (2008)
  • Author(s): Schweitzer GG, Castorena CM, Hamada T, Arias EB, Cartee G D.
  • Organizer: American Diabetes Association 68th Scientific Sessions
  • Place of Presentation: SanFrancisco, California
  • Year and Date: 2008-06-06
• [Presentation] Genetic polymorphisms of the renin-angiotensin system and obesity-related metabolic changes in response to calorie restriction therapy in obese women (2008)
  • Author(s): Hamada T, Kotani K, Sano Y, Nagai N, Moritani T, Sakane N.
  • Organizer: 16th European Congress on Obesity
  • Place of Presentation: Geneva, Switzerland
  • Year and Date: 2008-05-14
• [Presentation] Association of angiotensin-converting enzyme DD genotype with diminished thermogenesis in response to acute cold exposure in healthy children (2008)
  • Author(s): Nagai N, Sakane N, Kotani K, Kimura T, Hamada T, Moritani
  • Organizer: 16th European Congress on Obesity
  • Place of Presentation: Geneva, Switzerland
  • Year and Date: 2008-05-14
• [Presentation] L-カルニチン含有フォーミュラ食による効果的な減量効果とリバウンド防止に関する研究 (2008)
  • Author(s): 津崎こころ, 小谷和彦, 佐野喜子, 松岡幸代, 浜田拓, 永井成美, 吉村麻紀子, 江川香, 堀川千賀, 北川義徳, 木曽良信, 坂根直樹
  • Organizer: 第62回日本栄養・食糧学会
  • Place of Presentation: 女子栄養大学
  • Year and Date: 2008-05-02