2022 Fiscal Year Annual Research Report
Does increased passive force result in an increase in active force during recovery from muscle fatigue?
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20K11335
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
和田 正信 広島大学, 人間社会科学研究科(総), 教授 (80220961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 大輝 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (30823281)
松永 智 京都産業大学, 現代社会学部, 教授 (70221588)
矢中 規之 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (70346526)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | タイチン / 受動的張力 / 筋疲労 / 能動的張力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋細胞を伸張した際に発生する張力は「受動的張力」と呼ばれ，筋原線維に存在するタイチンがその源である．近年，タイチンは受動的張力のみならず，能動的張力（アクチンフィラメントとミオシンフィラメントによって発生する張力）にも影響を及ぼすことが報告されている．本年度の研究の目的は，一過性の伸張性収縮 (ECC) が受動的張力および能動的張力に及ぼす影響を検討することであった．
実験には，Wistar系雄性ラットを用いた．片脚の腓腹筋 (E群) に，電気刺激によって200回のECCを負荷した．その後，腓腹筋をからskinned fiber (形質膜を除去した単一筋線維) を作製し，受動的張力および能動的張力を測定した．なお，刺激を負荷しない脚をコントロール (C群) として用いた．
Skinned fiberを用いた実験では，(1) ECCによって，受動的張力は増加すること，(2) プロテインキナーゼA (PKA) 処置によって，E群の受動的張力は低下するが，C群では変化しないこと，(3) ECCによって，最大張力はサルコメア長0.0024 mmでは低下するが，0.0030 mmでは低下しないこと，(4) length-dependent activation (筋を伸張すると筋原線維のCa2+感受性が増加する現象) は増加することが観察された．また，全筋を用いた実験では，筋原線維分画において，small heat shock protein (sHSP) の量が増加することが認められた．これらの結果は，(1) ECCによる受動的張力の増加は，PKAによるリン酸化の程度の減少およびsHSPのタイチンへの結合に原因があること，および (2) 受動的張力の増加によって，能動的張力の低下が抑制されることを示唆する．
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