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2022 Fiscal Year Annual Research Report

乳酸による適応のメカニズム解明とその応用

Research Project

Project/Area Number 20H04071
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

八田 秀雄  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (60208535)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北岡 祐  神奈川大学, 人間科学部, 准教授 (30726914)
星野 太佑  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (70612117)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywordsエストロゲン / アンドロゲン
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、運動時の乳酸を中心としたエネルギー代謝の性差について明らかにすることを目的として研究を進めた。まず、マウスを対象として性成熟の前後における骨格筋の解糖系および酸化系の酵素活性、代謝基質のトランスポータータンパク質量の変化について検討したところ、ホスホフルクトキナーゼや乳酸脱水素酵素の活性、グルコーストランスポーター(GLUT)4タンパク質量は雄マウスより雌マウスの方が高かった一方で、モノカルボン酸トランスポーター(MCT)4のタンパク質量は雄マウスより雌マウスにおいて低値を示した。また、トレッドミル走行時の呼吸交換比は、雌マウスでは雄マウスよりも低かった。次に、雄マウスの精巣を摘出する実験を行った結果、骨格筋のグリコーゲン濃度、乳酸脱水素酵素活性、クエン酸シンターゼ活性が低下し、トレッドミルランニングテストにおいて運動持続時間の低下が観察された。また、雌マウスの卵巣を摘出した実験においても、乳酸脱水素酵素の活性、ミトコンドリア呼吸鎖複合体I(NDUFB8)タンパク質量の低下が認められた。精巣摘出・卵巣摘出、いずれのマウスにおいても5週間の持久的トレーニングによって骨格筋ミトコンドリアの酵素活性とタンパク質量が増加し、トレッドミルランニングテスト中の呼吸交換比および血中乳酸濃度が低下した。これらの実験結果から、性ホルモンが骨格筋のエネルギー代謝に及ぼす影響が明らかになるとともに、性ホルモン欠乏による変化の一部は運動によって正常化されることが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

精巣および卵巣を摘出するモデルを用い、性差に関する分析を詳細に行うことができたため。

Strategy for Future Research Activity

運動中の代謝物質の濃度変化についてメタボローム解析を実施するとともに、ピルビン酸の投与によって乳酸の産生量を変化させる実験を行う予定である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Sex-specific differences in the metabolic enzyme activity and transporter levels in mouse skeletal muscle during postnatal development2023

    • Author(s)
      Takahashi K, Kitaoka Y, Hatta H.
    • Journal Title

      Appl Physiol Nutr Metab

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1139/apnm-2022-0462

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Endurance Training on Metabolic Enzyme Activity and Transporter Proteins in Skeletal Muscle of Ovariectomized Mice.2023

    • Author(s)
      Takahashi K, Kitaoka Y, Matsunaga Y, Hatta H.
    • Journal Title

      Med Sci Sports Exerc

      Volume: 55 Pages: 186-198

    • DOI

      10.1249/MSS.0000000000003045

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of endurance training on metabolic enzyme activity and transporter protein levels in the skeletal muscles of orchiectomized mice2022

    • Author(s)
      Takahashi K, Kitaoka Y, Hatta H.
    • Journal Title

      J Physiol Sci

      Volume: 72 Pages: 14

    • DOI

      10.1186/s12576-022-00839-z

    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2023-12-25  

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