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2022 Fiscal Year Research-status Report

2型糖尿病の筋力低下を防止する骨格筋ミトコンドリアの新たな制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22K17745
Research InstitutionNagasaki International University

Principal Investigator

江島 弘晃  長崎国際大学, 人間社会学部, 講師 (80759259)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords骨格筋 / カルシウム / 糖尿病 / 治療法 / 筋力
Outline of Annual Research Achievements

2型糖尿病は世界各国で健康問題を脅かす重篤な疾患として蔓延し、生活習慣病のみならず癌、認知症などのリスクファクターである。2型糖尿病は糖代謝の障害とともに骨格筋の筋力低下が生じ、これは運動機能低下とその後の転倒および寝たきりのリスクを高めることから、今後の超高齢化社会に深刻な影響をもたらす可能性がある。本研究は、2型糖尿病の骨格筋にミトコンドリアCa2+動態の異常があるか否か明らかにし、ミトコンドリアCa2+動態の異常を緩和する運動療法の効果を検証することを目的とした。まず、実験動物のC57bl6系マウスに高脂肪食摂取とストレプトゾシン投与による2型糖尿病を発症させた。このモデルは骨格筋の筋量と筋力の低下が著しく見られた。また、2型糖尿病の骨格筋では薬理処置によるミトコンドリアCa2+レベルが正常モデルと比較して低値を示した。このことから、2型糖尿病は筋ミトコンドリアCa2+の取り込みが低下し、動態に異常がある可能性が示唆された。予想以上の研究の視点が見られたため、つぎに、2型糖尿病モデルに8週間の自発運動トレーニングを実施し、運動療法の影響を検証した。その結果、運動トレーニングを実施した2型糖尿病モデルは薬理処置によるミトコンドリアCa2+レベルの低値が改善されることを明らかにした。これは骨格筋の筋力値と一部関連することが明らかになった。以上の結果から、2型糖尿病モデルの筋力低下の機序にミトコンドリアのCa2+制御が関与することを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

予想以上に実験の進捗が見られたためである。実験の計画が最終年度まで進展したため、進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

実験の進捗が大幅に見られたため、論文化にすることで研究成果の公表に努める。

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Lipid hydroperoxides promote sarcopenia through carbonyl stress2023

    • Author(s)
      Eshima Hiroaki、Shahtout Justin L、Siripoksup Piyarat、Funai Katsuhiko et al.
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 12 Pages: e85289

    • DOI

      10.7554/eLife.85289

  • [Journal Article] A chronic high‐fat diet does not exacerbate muscle atrophy in fast‐twitch skeletal muscle of aged mice2023

    • Author(s)
      Tagawa Tsutomu、Eshima Hiroaki、Kakehi Saori、Kawamori Ryuzo、Watada Hirotaka、Tamura Yoshifumi
    • Journal Title

      Experimental Physiology

      Volume: 1 Pages: 1

    • DOI

      10.1113/EP091106

  • [Journal Article] Impaired fatigue resistance, sarcoplasmic reticulum function, and mitochondrial activity in soleus muscle of db/db mice2022

    • Author(s)
      Yamamoto Hiro、Eshima Hiroaki、Kakehi Saori、Kawamori Ryuzo、Watada Hirotaka、Tamura Yoshifumi
    • Journal Title

      Physiological Reports

      Volume: 10 Pages: e15478

    • DOI

      10.14814/phy2.15478

  • [Presentation] 肥満・糖尿病を予防する健康科学の最新知見2022

    • Author(s)
      江島弘晃
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
  • [Presentation] 糖尿病性筋萎縮を理解するための新しい洞察~カルシウム代謝不全~2022

    • Author(s)
      江島弘晃
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
  • [Presentation] 糖尿病と骨格筋異常の病態2022

    • Author(s)
      江島弘晃
    • Organizer
      日本物理療法研究会 第4回 SIGカンファレンス
    • Invited
  • [Presentation] Novel insight into understanding diabetic myopathy; calcium dysregulation2022

    • Author(s)
      Hiroaki Eshima
    • Organizer
      3rd Edition of World Congress on “Endocrinology, Diabetes and Metabolism”
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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