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骨格筋ミトコンドリア機能からみた血流制限下レジスタンス運動の機序の解明と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 11J05921
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用健康科学
研究機関北海道大学

研究代表者

菅 唯志  北海道大学, 大学院・医学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードレジスタンストレーニング / 骨格筋 / ミトコンドリア / 一酸化窒素 / レジスタンス運動 / 磁気共鳴分光法
研究概要

本研究は,血流制限下レジスタンス運動の新たなトレーニング効果として骨格筋ミトコンドリア機能におよぼす効果を明らかにするとともにその分子機序を解明すること,さらに心不全やメタボリック症候群などの慢性疾患患者における骨格筋不全の治療展開として血流制限下レジスタンス運動の有用性を証明することを目的としていた.本年度の研究成果として,昨年度の基礎的研究の成果から運動トレーニング誘発性の骨格筋ミトコンドリア機能の増加の分子機序として血管内皮一酸化窒素(NO)合成酵素(eNOS)由来のNOが重要な役割を果たしていることを見出した成果をもとに代謝疾患病態モデルである食事誘発性肥満(DIO)マウスにおいて検討したところDIOマウスにおいてもeNOS欠損することで運動トレーニング効果が抑制された.このことは,肥満や糖尿病などの代謝疾患患者や心不全などの心血管疾患患者などではNOの生物学的利用能が低いことが報告されていることから血流制限下トレーニングによって生じる骨格筋ミトコンドリア機能の増加が抑制される可能性が示唆される.一方,eNOS欠損マウスにNOの代謝化合物である硝酸を投与すると運動トレーニング誘発性のトレーニング効果の抑制作用が消失したことからNOの生物学的利用能が低い有疾患者における血流制限下レジスタンス運動は,硝酸などのNO関連化合物を摂取して行うことで有効なトレーニング効果を導く可能性が示唆された.
しかしながら,本年度は,健常者および有疾患者を対象に長期的な血流制限レジスタンス運動を介入して有効性を明らかにすること目的としていたが,それを達成することができなかった.したがって,今後,このような健常者や有疾患者を対象とした血流制限下レジスタンス運動の長期的な効果を検討する必要がある.また,本研究において仮説したeNOS由来のNOとトレーニング誘発性のミトコンドリアの機能適応との関連も検討する必要がある.

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Low-intensity exercise can increase muscle mass and strength proportionally to enhanced metabolicstress under ischemic conditions.2012

    • 著者名/発表者名
      Takada S, Suga T, 他10名(3番目)
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 113 ページ: 199-205

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The activation of natural killer T cells ameliorates post-infarct cardiac remodeling and failure in mice2012

    • 著者名/発表者名
      Sobirin MA,.., Suga T, 他13名(7番目)
    • 雑誌名

      Circulation Research

      巻: 111 ページ: 1037-1047

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of multiple set on intramuscular metabolic stress during low-intensity resistance exercise with blood flow restriction2012

    • 著者名/発表者名
      Suga T, 他11名(1番目)
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: 112 ページ: 199-205

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of multiple set on intramuscular metabolic stress during low-intensity resistance exercise with blood flow restriction2012

    • 著者名/発表者名
      Suga T, Okita K, Takada S, et al.(他9名, 1番目)
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: (印刷中) 号: 11 ページ: 3915-3920

    • DOI

      10.1007/s00421-012-2377-x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blood flow restriction exerclse in sprinters and endurance runners2012

    • 著者名/発表者名
      Takada S, Okita K, Suga T, et al.(他9名, 3番目)
    • 雑誌名

      Medicine and Science in Sports and Exercise

      巻: 44 号: 3 ページ: 413-419

    • DOI

      10.1249/mss.0b013e31822f39b3

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angiotensin II-induced reduction in exercise capacity is associated with increased oxidative stress in skeletal muscle2012

    • 著者名/発表者名
      Inoue N, Kinugawa S, Suga T, et al.(他2名,3番目)
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology

      巻: 302 号: 5 ページ: H1202-H1210

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00534.2011

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lower aerobic capacity was associated with abnormal intramuscular energetics in patients with metabolic syndrome2011

    • 著者名/発表者名
      Yokota T, Kinugawa S, Suga T, et al.(他2名,3番目)
    • 雑誌名

      Hypertension Research

      巻: 34 号: 9 ページ: 1029-1034

    • DOI

      10.1038/hr.2011.78

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change in intramuscular inorganic phosphate during multiple sets of blood flow-restricted low-intensity exercise Change in intramuscular metabolism during BFR exercise2011

    • 著者名/発表者名
      Sugaya M, Yasuda T, Suga T, et al.(他2名,3番目)
    • 雑誌名

      Clinical Physiology and Functional Imaging

      巻: 31 号: 5 ページ: 411-413

    • DOI

      10.1111/j.1475-097x.2011.01033.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Endothelial nitric oxide (NO) synthase-derived NO plays an essential role in the beneficial effects of exercise training via activating skeletal muscle mitochondrial biogenesis.2012

    • 著者名/発表者名
      Suga T, 他10名(1番目)
    • 学会等名
      85th American Heart Association Scientific Session
    • 発表場所
      Los Angels Convention Center, America
    • 年月日
      2012-11-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Diet therapy and exercise training ameliorates the reduced exercise capac ty and impaired mitochondrial function in high fat diet-induced diabetic mice2012

    • 著者名/発表者名
      Suga T, Kinugawa S, Yokota T, et al.(他9名,1番目)
    • 学会等名
      第75回日本循環器学会学術総会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nitric oxide is involved in the beneficial effects of exercise training via activating skeletal muscle mitochondrial biogenesis in mice2011

    • 著者名/発表者名
      Suga T, Kinugawa S, Ono T, et al.(他9名,1番目)
    • 学会等名
      84th Scientific Session of American Heart Association
    • 発表場所
      Orange Country Convention Center (USA)
    • 年月日
      2011-11-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 食事制限と運動トレーニングの併用は肥満マウスの運動能力低下と骨格筋ミトコンドリア機能障害を正常化する2011

    • 著者名/発表者名
      菅唯志, 絹川真太郎, 横田卓, ら(他11名,1番目)
    • 学会等名
      第66回日本体力医学会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 食事療法と運動療法の併用は糖尿病マウスの運動能力と骨格筋ミトコンドリア機能を正常化する2011

    • 著者名/発表者名
      菅唯志, 絹川真太郎, 横田卓, ら(他10名,1番目)
    • 学会等名
      第17回心臓リハビリテーション学会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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