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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of muscle-vascular interaction network in different exercise modes

Research Project

Project/Area Number 22H03487
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

家光 素行  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (90375460)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井之上 浩一  立命館大学, 薬学部, 教授 (30339519)
岡本 孝信  日本体育大学, 体育学部, 教授 (40330518)
橋本 健志  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70511608)
藤江 隼平  立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (80882844)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Keywords加齢 / 運動様式 / 骨格筋 / マイオカイン / 臓器間ネットワーク
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,異なる運動様式(有酸素性運動とレジスタンス運動)における高齢者の動脈硬化の効果に関与するマイオカインを同定し,筋-血管の臓器間ネットワークによる運動効果の新たな機序を解明することを目的としている。今年度は,老齢モデルマウス(38週齢SAMP1オスマウス)を用いて有酸素性運動介入群(自由回転輪),低強度レジスタンス運動介入群(週3日,1日8回,3か月間の最大挙上重量の40%体重の重りを負荷したクライミング運動),高強度レジスタンス運動介入群(週3日,1日8回,3か月間の最大挙上重量の80%体重の重りを負荷したクライミング運動),安静コントロール群に分割し,各運動介入を12週間実施した(解剖時は50週齢)。動脈血管の拡張機能を検討するために摘出した動脈を用いてミオグラフ法による内皮機能・平滑筋機能を評価,また,動脈の組織切片の染色による肥厚計測や脂肪・線維化を評価,筋力(最大挙上重量)・筋量(筋横断面積)の測定を行った。有酸素性運動介入群および低強度レジスタンス運動介入群では,安静時コントロール群よりも動脈血管の内皮機能が有意に改善し,その改善が平滑筋非依存性であることを確認した。さらに,血管内皮由来血管拡張物質である一酸化窒素(NO)の合成酵素のリン酸化も増加していた。骨格筋由来内分泌因子:マイオカインの検討において,動脈機能や形態に関与する可能性のあるマイオカインとしてirisinやC1qの変動が認められ,今後,異なる運動様式における内皮機能との関連性やシグナル伝達経路の検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題では異なる運動様式の介入を行い,今年度,動脈血管や骨格筋,血液の解析を実施し,血管内皮機能の改善に関わるマイオカインを複数同定した。次年度以降,動脈血管の作用機序としてシグナル伝達経路の検討やマイオカイン産生の調節機序について検討を行う予定であるため,順調に研究は進展している。

Strategy for Future Research Activity

今年度同定した関連候補マイオカインの筋-動脈血管の臓器間ネットワークの機序を検討するだけでなく,さらに介在するマイオカインの選定を追加同定していくとともに,各モデルマウスの動脈血管の作用機序としてシグナル伝達経路の検討やマイオカイン産生の調節機序について検討を行う予定である。さらに,関連候補マイオカインのリコンビナントを用いた検討も実施する。

  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results)

  • [Journal Article] Relationships between circulating irisin levels, cardiorespiratory fitness, and cardiometabolic risk: a cross-sectional study in Japanese adults2023

    • Author(s)
      Kenichiro Inoue、Shumpei Fujie、Satoshi Kurose、Takumi Miyauchi、Kiyoshi Sanada、Yutaka Kimura、Motoyuki Iemitsu
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology

      Volume: 325 Pages: H1318~H1324

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00573.2023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ergogenic Effects of Very Low to Moderate Doses of Caffeine on Vertical Jump Performance2023

    • Author(s)
      Teppei Matsumura、Yuki Takamura、Kazushi Fukuzawa、Kazuya Nakagawa、Shunya Nonoyama、Keigo Tomoo、Hayato Tsukamoto、Yasushi Shinohara、Motoyuki Iemitsu、Akinori Nagano、Tadao Isaka、Takeshi Hashimoto
    • Journal Title

      International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism

      Volume: 33 Pages: 275~281

    • DOI

      10.1123/ijsnem.2023-0061

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dioscorea esculenta Intake with Resistance Training Improves Muscle Quantity and Quality in Healthy Middle-Aged and Older Adults: A Randomized Controlled Trial2023

    • Author(s)
      Keiko Iemitsu、Shumpei Fujie、Masataka Uchida、Kenichiro Inoue、Yasushi Shinohara、Motoyuki Iemitsu
    • Journal Title

      Nutrients

      Volume: 15 Pages: 2438~2438

    • DOI

      10.3390/nu15112438

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aerobic exercise training‐induced alteration of gut microbiota composition affects endurance capacity2023

    • Author(s)
      Masataka Uchida、Shumpei Fujie、Hiromi Yano、Motoyuki Iemitsu
    • Journal Title

      The Journal of Physiology

      Volume: 601 Pages: 2329~2344

    • DOI

      10.1113/JP283995

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Exogenous Acute β-Hydroxybutyrate Administration on Different Modalities of Exercise Performance in Healthy Rats2023

    • Author(s)
      Naoki Horii、Eri Miyamoto-Mikami、Shumpei Fujie、Masataka Uchida、Kenichiro Inoue、Keiko Iemitsu、Izumi Tabata、Shigeru Nakamura、Jun Tsubota、Kazuo Tsubota、Motoyuki Iemitsu
    • Journal Title

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      Volume: 55 Pages: 1184~1194

    • DOI

      10.1249/MSS.0000000000003151

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 異なる運動強度の一過性運動による唾液中の免疫グロブリンAおよびlactoferrin分泌応答2024

    • Author(s)
      伊藤嶺汰, 内野崇雅, 内田昌孝, 藤江隼平, 家光恵子, 小島千尋, 中村真理子, 清水和弘, 谷村祐子, 篠原靖司, 橋本健志, 伊坂忠夫, 家光素行
    • Organizer
      第153回京都滋賀体育学会大会
  • [Presentation] 習慣的な低強度レジスタンス運動は加齢に伴う筋機能・筋質の低下を改善させる2024

    • Author(s)
      安永壮佑, 藤江隼平, 内田昌孝, 井上健一郎, 家光素行
    • Organizer
      第153回京都滋賀体育学会大会
  • [Presentation] 日本人バスケットボール選手の疲労骨折の発症にエストロゲン関連遺伝子多型が及ぼす影響2024

    • Author(s)
      中西悠衣, 福山友見, 篠原靖司, 藤江隼平, 内田昌孝, 小島千尋, 家光素行
    • Organizer
      第153回京都滋賀体育学会大会
  • [Presentation] 加齢マウスにおける運動トレーニングが臓器内慢性炎症に及ぼす影響2024

    • Author(s)
      内田昌孝, 藤江隼平, 堀居直希, 家光素行
    • Organizer
      第153回京都滋賀体育学会大会
  • [Presentation] Chlorella intake combined with short-term high intensity intermittent training further enhances aerobic and anaerobic capacities in athletes: a double-blind randomized study2023

    • Author(s)
      Shumpei Fujie, Kenichiro Inoue, Katsunori Tsuji, Naoki Horii, Moe Oshiden, Toru Mizoguchi, Eri Okumura, Izumi Tabata, Motoyuki Iemitsu
    • Organizer
      28th Annual Congress of ECSS
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aerobic exercise training-induced irisin secretion prevents atherosclerosis with improvement of endothelial function in ApoE-deficient mice2023

    • Author(s)
      Kenichiro Inoue, Shumpei Fujie, Masataka Uchida, Motoyuki Iemitsu
    • Organizer
      28th Annual Congress of ECSS
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of different exercise duration on salivary IgA secretion and secretory regulating factor2023

    • Author(s)
      Takamasa Uchino, Masataka Uchida, Reita Ito, Shumpei Fujie, Keiko Iemitsu, Kenichiro Inoue, Yasushi Shinohara, Motoyuki Iemitsu
    • Organizer
      28th Annual Congress of ECSS
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Even at very low dose, caffeine improves vertical jump performance in a dose-independent manne2023

    • Author(s)
      Teppei Matsumura, Yuki Takamura, Kazushi Fukuzawa, Kazuya Nakagawa, Shunya Nonoyama, Keigo Tomoo, Hayato Tsukamoto, Yasushi Shinohara, Motoyuki Iemitsu, Akinori Nagano, Tadao Isaka, Takeshi Hashimoto
    • Organizer
      28th Annual Congress of ECSS
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chlorella-Induced In Cardiac Function Futher Enhances Aerobic Capacity By Short-term High Intensity Intermittent Training2023

    • Author(s)
      Shumpei Fujie, Kenichiro Inoue, Katsunori Tsuji, Naoki Horii, Moe Oshiden, Toru Mizoguchi, Izumi Tabata, Motoyuki Iemitsu
    • Organizer
      2023 ACSM’s Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects Of Cold Wind Application On Perceived Extertion During Moderate Intensity Exercise In Woman2023

    • Author(s)
      Tingyuan Lo, Motoyuki Iemitsu, Izumi Tabata
    • Organizer
      2023 ACSM’s Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acute effects of different exercise intensity and duration on salivary antimicrobial peptide secretion2023

    • Author(s)
      Reita Ito, Takamasa Uchino, Masataka Uchida, Shumpei Fujie, Kenichiro Inoue, Keiko Iemitsu, Yasushi Shinohara, Motoyuki Iemitsu
    • Organizer
      2023 ACSM’s Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of combined low-intensity resistance training and chlorella intake on endothelial function in aged mice2023

    • Author(s)
      Sosuke Yasunaga, Shumpei Fujie, Kenichiro Inoue, Toru Mizoguchi, Eri Okumura, Motoyuki Iemitsu
    • Organizer
      2023 ACSM’s Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect Of Col12a1 Gene Polymorphism On Adolescent Tendon And Ligament Injuries In Female Basketball Players2023

    • Author(s)
      Yumi Fukuyama, Yui Nakanishi, Yasushi Shinohara, Haruka Murakami, Izumi Tabata, Motoyuki Iemitsu
    • Organizer
      2023 ACSM’s Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 老齢マウスの低強度レジスタンストレーニングと長期的なクロレラ摂取の併用が動脈血管内皮機能に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      安永壮佑, 藤江隼平, 井上健一郎, 奥村衣梨, 溝口亨, 家光素行
    • Organizer
      第31回日本運動生理学会大会
  • [Presentation] 異なるトレーニング様式が心臓のMAPKシグナル伝達経路の活性応答に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      中尾鼓太朗, 藤江隼平, 家光素行
    • Organizer
      第31回日本運動生理学会大会
  • [Presentation] 日本人バスケットボール選手における青年期の腱・靭帯損傷の発症にCOL5A1遺伝子多型が及ぼす影響2023

    • Author(s)
      福山友見, 篠原靖司, 村上晴香, 家光素行
    • Organizer
      第11回日本運動器理学療法学術大会

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Published: 2024-12-25  

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