2022 Fiscal Year Annual Research Report
代謝リモデリングを標的とした心臓リハビリテーション栄養の実現化
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20H04038
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
大南 博和 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (90803057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八木 秀介 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 徳島大学専門研究員 (00507650)
増田 真志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 講師 (50754488)
伊勢 孝之 徳島大学, 病院, 助教 (90621649)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 心臓リハビリテーション / 代謝リモデリング / エネルギー代謝 / ミトコンドリア機能 / リハビリテーション栄養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
正常な心筋はエネルギー源として主に脂肪酸を利用しているが、心不全では心筋の代謝リモデリングが起こり糖の利用が増加する。慢性的な代謝リモデリングは心不全増悪の一因となるが、運動、すなわち心リハにはミトコンドリア機能を改善させることで代謝リモデリングを緩和する効果が期待できる。一方、エネルギー基質の供給源が食事であることを考えると、食事内容や栄養状態が代謝リモデリングに反映されることが予想される。そこで本研究では、心筋の代謝リモデリングに及ぼす「運動×栄養」の作用に着目し、心不全に対する運動と栄養の相乗効果を明らかにすることを目的とした。
これまでに動物実験における心リハ評価系を確立し、本研究の根幹となる運動と栄養の相乗効果に関する基礎的な知見を得ることができた。とくに圧負荷心不全マウスに運動介入ともに脂肪が豊富な食餌を与えると、脂質源がラードの場合に運動による心機能低下抑制効果が減弱することが明らかになったため、令和4年度は脂質摂取源の違いがもたらす変化の分子メカニズムの解明に取り組んだ。まず、運動とラード食の組み合わせ（LE群）では心臓組織中のATP量が減少している傾向があり、エネルギー代謝障害が心不全増悪の一因と考えられた。そこで心筋の糖・脂質代謝の変化を調べたところ、運動と大豆油食の組み合わせに比べ、LE群では脂肪酸のβ酸化に関わるFAT/CD36やMCAD、解糖系に関わるGLUT4やHK2などの遺伝子発現が低下しており、心筋の代謝リモデリングの進行を示す所見を認めた。さらに、LE群ではATP合成酵素を構成するATP5A1のタンパク質発現も低下していたことから、ミトコンドリアにおけるATP産生能の低下も疑われた。これらのことから、不全心筋における代謝リモデリングやATP産生能の制御に食餌由来の脂質成分が関与しており、運動の効果とも複合的に作用することが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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