2015 Fiscal Year Annual Research Report
反芻動物特異的な超疲労耐久性筋線維型分化機構の解明
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25450461
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡邊 康一 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (80261494)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
麻生 久 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50241625)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / ウシ / 筋線維型 / 超疲労耐久性筋線維 / ID型筋線維 / 機能適応 / ３－ヒドロキシ酪酸脱水素酵素 / カルニチンアシル基転移酵素-1ｂ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
反芻動物の骨格筋にのみ存在する超疲労耐久性筋線維であるID型筋線維の特性解明を目的とした本研究において、本年度は脂肪代謝能力について解析を行なった。ID型筋線維が発見されたとき、３-ヒドロキシ酪酸脱水素酵素（3-HBD）活性が著しく高く、筋線維内に微細な脂肪滴が存在することから、ID型筋線維には高い脂肪代謝能力があることが予測されていたが、3-HBD自体は脂肪代謝酵素ではないため直接的な証拠が無く、機能の詳細は不明なままであった。筋線維が脂肪代謝を行うためには、まず細胞内に脂肪酸を取り込み、さらにそれをミトコンドリア内に送り込む必要がある。そこで、今年度の研究では筋線維内に脂肪酸を取り込む細胞膜の脂肪酸輸送タンパク質（FAT/CD36）の発現と、ミトコンドリア内に脂肪酸を輸送するカルニチンアシル基転移酵素（CPT-1b）の発現を、免疫組織化学的染色によって調べ、画像解析によってそれらの染色強度を測定した。
ウシ骨格筋におけるFAT/CD36の発現は、ID型、IC型およびIIA型筋線維に認められ、好気的代謝能の高い筋線維型で筋線維内に脂肪を取り込む能力が高まっていることが示された。一方、CPT-1bはID型筋線維に最も強く発現しており、IC型とIIA型筋線維がそれに次ぐ発現の強さとなった。また、IIB型筋線維には脂肪代謝関連因子の発現は認められなかった。
本研究の結果により、ウシのID型筋線維において、筋線維内への脂肪酸取り込み能とミトコンドリア内への脂肪酸輸送能力が高いことが明らかとなり、超疲労耐久性を発揮するID型筋線維のエネルギー供給が脂肪代謝によってもたらされることが初めて証明された。
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| Remarks |
本研究課題を含む骨格筋線維型の研究成果により、研究代表者・渡邊が東北畜産学会学術賞を受賞した（2015年8月27日）。
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[Journal Article] Serotonin improves high fat diet induced obesity in mice.2016
Author(s)
Watanabe H., Nakano T., Saito R., Akasaka D., Saito K., Ogasawara H., Minashima T., Miyazawa K., Kanaya T., Takakura I., Inoue N., Ikeda I., Chen X., Miyake M., Kitazawa H., Shirakawa H., Sato K., Tahara K., Nagasawa Y., Rose M.T., Ohwada S., Watanabe K., Aso H.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 11:e0147143
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The regulation of oxytocin receptor gene expression during adipogenesis.2015
Author(s)
Yi K., So K., Hata Y., Suzuki Y., Kato D., Watanabe K., Aso H., Kasahara Y., Nishimori K., Chen C., Katoh K., Roh SG.
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Journal Title
Journal of Neuroendocrinology
Volume: 27
Pages: 335-342
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Stimulatory effect of plasma samples from fattening cattle on adipogenesis-related gene expression in preadipocyte cells.2015
Author(s)
Watanabe H., Chen X., Shoji N., Saito R., Nakano T., Saito K., Sumiyoshi K., Rose M.T., Okada N., Watanabe K., Aso H.
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Journal Title
Animal Science Journal
Volume: 86
Pages: 698-706
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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