2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト生体における骨格筋ミトコンドリア機能測定法の開発
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25882041
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
菅 唯志 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 研究員 (30708673)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / ミトコンドリア機能 / 磁気共鳴分光法 / 近赤外分光法 / 運動 / 加齢 / 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋ミトコンドリア機能は，生理的または病的な刺激に反応して従属的に変化するが，これをヒト生体において非侵襲的に評価する有効な方法はない．本研究は，磁気共鳴分光法（MRS）と近赤外分光法（NIRS）を併用することにより，ヒト生体における非侵襲的な骨格筋ミトコンドリア機能測定法を開発することを目的とした．
本研究の骨格筋ミトコンドリア機能測定法は，MRSとNIRSを併用して下肢を15分間にわたって虚血にした際のMRSから得られるクレアチンリン酸（PCr）とNIRSから得られる酸素化ヘモグロビン（oxy Hb）の変化を解析し，ATPおよび酸素代謝を推定するとともに，それらの結合均衡能を捉えようとするものであった．
健常若年者を対象にMRSおよびNIRSを用いて，15分間の下肢虚血中の下腿筋のPCrおよびoxy Hb濃度の変化を測定した．その結果，PCrおよびoxy Hb濃度の最大減少速度は，非運動鍛錬者に比較して運動鍛錬者において顕著に大きかったが，結合均衡能は，両群間に顕著な違いを認めることができなかった．
本研究において，骨格筋ミトコンドリア機能の指標として開発した結合均衡能は，P/O比に相当するものである．P/O比は，運動トレーニングや加齢あるいは慢性疾患によって変化するという報告と変化しないとする報告が散見する．申請書らの疾患モデル動物を用いた解析では（J Appl Physiol, 2013），健常マウスと肥満マウスの骨格筋ミトコンドリアにおけるP/O比に顕著な違いは認めらなかった．また，運動トレーニングを施行してもP/O比は変化しないとする報告もある．したがって，本研究のヒト骨格筋の非侵襲的な解析から，骨格筋ミトコンドリア酵素活性の増加によって（Endocrinology 2014），ATPおよび酸素代謝は亢進するが，結合均衡能は変化しないことが示唆された．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Intramyocellular lipid is increased in the skeletal muscle of patients with dilated cardiomyopathy with lowered exercise capacity.2014
Author(s)
Hirabayashi K, Kinugawa S, Yokota T, Takada S, Fukushima A, Suga T, Takahashi M, Ono T, Morita N, Omokawa M, Harada K, Oyama-Manabe N, Shirato H, Matsushima S, Okita K, Tsutsui H
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Journal Title
International Journal of Cardiology
Volume: 176
Pages: 1110-1112
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pioglitazone ameliorates the lowered exercise capacity and impaired mitochondrial function of the skeletal muscle in type 2 diabetic mice.2014
Author(s)
Takada S, Hirabayashi K, Kinugawa S, Yokota T, Matsushima S, Suga T, Kadoguchi T, Fukushima A, Homma T, Mizushima W, Masaki Y, Furihata T, Katsuyama R, Okita K, Tsutsui H
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Journal Title
European Journal of Pharmacology
Volume: 740
Pages: 690-696
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] (Pro)renin receptor in skeletal muscle is involved in the development of insulin resistance associated with postinfarct heart failure in mice2014
Author(s)
Fukushima A, Kinugawa S, Takada S, Matsushima S, Sobirin MA, Ono T, Takahashi M, Suga T, Homma T, Masaki Y, Furihata T, Kadoguchi T, Yokota T, Okita K, Tsutsui H
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Journal Title
American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism
Volume: 307
Pages: E503-E514
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Combination of exercise training and diet restriction normalizes limited exercise capacity and impaired skeletal muscle function in diet-induced diabetic mice2014
Author(s)
Suga T, Kinugawa S, Takada S, Kadoguchi T, Fukushima A, Homma T, Masaki Y, Furihata T, Takahashi M, Sobirin MA, Ono T, Hirabayashi K, Yokota T, Tanaka S, Okita K, Tsutsui H
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Journal Title
Endocrinology
Volume: 155
Pages: 68-80
DOI
Peer Reviewed
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