2021 Fiscal Year Annual Research Report
不活動由来に増加してインスリン抵抗性を惹起する筋細胞内メッセンジャーの探索
| Project/Area Number |
20K21776
|
|---|
| Research Institution | Fukuoka University |
|---|
Principal Investigator |
川中 健太郎 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (80339960)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
檜垣 靖樹 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (10228702)
河本 絵美 長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (40634514)
上原 吉就 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (70373149)
畑本 陽一 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 国立健康・栄養研究所 栄養・代謝研究部, 研究員 (90738832)
木戸 康平 福岡大学, スポーツ科学部, 助教 (50822730)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
|
| Keywords | ギプス固定 / ラット / ヒラメ筋 / インスリン抵抗性 / 糖取り込み / 代謝物質 / メタボローム解析 / ストレッチ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、不活動由来に筋細胞内代謝物質の変化が生じて、これをトリガーとしてインスリン抵抗性が引き起こされるとの仮説を有している。2020年度には、ラット下肢にテーピング固定を施して不活動状態に陥ったヒラメ筋における代謝物質の変化を網羅的に解析した。ところで、ラット下肢にテーピング固定を施す際にヒラメ筋を伸展状態に保つことで、インスリン抵抗性を防止できる。2021年度には、ストレッチによる筋内代謝物質の変化を網羅解析することで、インスリン抵抗性を引き起こす代謝物質の候補に絞り込みをかけた。
3週齢のラットをコントロール群、短縮固定群、ならびに伸展固定群に分けた。コントロール群は覚醒状態で通常飼育した。短縮固定群ならびに伸展固定群の下肢には吸入麻酔下で6時間に亘ってテーピング固定を施した。短縮固定群は6時間に亘ってヒラメ筋を受動的短縮状態に保ち、伸展固定群は5時間の短縮固定後、1時間の受動的伸展を施した。同一個体の片側の筋は糖取り込み測定に供した。反対側の筋は116種類の代謝物質を選出して解析を行った（シー・スコープ解析）。
短縮固定群のヒラメ筋では、コントロール群に比べてインスリン刺激による糖取り込みが減少した。これは不活動に由来してインスリン抵抗性が生じたことを示す。しかし、伸展固定群の糖取り込みはコントロールと差がなく、筋を受動的に伸展させるだけで、不活動由来のインスリン抵抗性を防止できることを示す。
116種類の代謝物質のうち15種類が短縮固定筋でコントロール筋に比べて2倍以上の顕著な変化を示した。この15種類の代謝物質のうち13種類は伸展固定群でコントロール群のレベルに回復する傾向がみられた。このうち12種類についてはインスリン刺激による糖取り込みと有意な相関関係がみられた。現在、グルタミン酸、オキソグルタル酸、サルコシン、コリン、セリンに絞って解析を進めている。
|
