2021 Fiscal Year Research-status Report
Roles of mitochondrial function in temperature intervention during recovery from muscle fatigue
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20K18069
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
房川 祐頼 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (30868112)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 筋疲労 / ミトコンドリア / DRP1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動後筋疲労に対してスポーツ現場で様々な対症療法が行われている。運動直後にはアイシング、冷却が行われているがエネルギー会社の観点からはむしろ温熱の方が有効であるという報告も多く温度介入はいまだ根拠が乏しい。筋疲労の発生には複数の分子機序が関与するが、興奮収縮連関の過程において必要なエネルギー (特にアデノシン三リン酸:ATP)の需要を賄えないことが機序の主要因として注目されている。ATPの主要な供給源であるミトコンドリアの機能が大きな役割を担っているが、ミトコンドリアは絶えず融合 (fusion)、分裂 (fission)、オートファジーにより品質管理されている。運動によりfissionを制御するDRP1のSer616リン酸化が活性化することが知られている。運動後の温熱、冷却介入によって筋ミトコンドリアのDRP1の変化について調査した。Wistar ratに10-20m/minの速度で30分トレッドミル走行をさせた後30分の温度介入（室温、温熱42度水槽、冷却16度水槽に下腿を暴露）を行い、採取した筋サンプルを用いてWestern blotを行った。DRP1-Ser616のリン酸化レベルは、運動直後に比べ温度介入直後では、冷却群で増加し、温熱群、室温群でむしろ低下した。また安静時に温度介入30分を同様におこなう実験を追加したが、冷却、温熱ともにDRP1-Ser616のリン酸化レベルは増加しなかった。以上から冷却介入は運動後のDRP1のSer616リン酸化の状態に影響を与えていることを確認した。
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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
筋疲労に対する温熱介入によって明らかなDRP1の動態の変化を捉えられたため、今後それによって生じる現象について同モデルを用いて研究できる段階に到達したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
運動後冷却により過剰なDRP1リン酸化の持続が、ミトコンドリア分裂促進を促し、トレーニング効果の阻害や筋疲労回復遅延の機序となる可能性を考え、実際のミトコンドリアの形態的変化を電子顕微鏡レベルで捉える実験、Seahorse analyzerによる単離ミトコンドリアにおけるミトコンドリア機能の評価を追加する予定
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