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Phd遺伝子欠損マウスを用いた低酸素・高所トレーニングの効果・リスクの検討

研究課題

研究課題/領域番号 14J03209
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 スポーツ科学(B)
研究機関東北大学

研究代表者

布宮 亜樹  東北大学, 医工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードPhd2 / 低酸素応答 / トレーニング
研究実績の概要

昨年度までの研究により、全身性Phd2欠損マウスに4週間の持久性トレーニングを行わせると、1.コントロールマウスと比較して高いトレーニング効果が得られること、2.トレーニング効果の向上にはPhd2欠損だけではなくトレーニングによる骨格筋適応が不可欠であること、の大きく二つが明らかになった。これを受け、本年度は低酸素トレーニングにおける骨格筋適応の重要性をより詳細に明らかにするために、骨格筋特異的Phd2欠損マウスの使用を検討した。
骨格筋特異的Phd2欠損マウスの作出には、Cre-loxPシステムを用いた。昨年度中に既に正常にマウスが誕生することを確認しており、骨格筋におけるPhd2遺伝子欠損率や骨格筋以外での欠損の有無を検証したところ、狙い通り骨格筋でのみPhd2を欠損し、全身性Phd2欠損マウスで観察された顕著な赤血球数増多は見られないことが明らかになった。一方、骨格筋における毛細血管数は増加傾向にあり、血管新生を誘導するVEGFタンパク質の発現も増加していた。より詳細な血管観察を行うために、小動物用CTを用いた血管の三次元解析を行ったところ、末端の毛細血管は造影されなかったものの、観察可能であった太い血管の形態は正常であることが示唆された。また、同マウスに小動物用トレッドミルを用いた持久性運動能力テストを実施したところ、トレーニングを行わない時点での運動能力はコントロールマウスと同程度であることが明らかになりつつあり、トレーナビリティを比較するための条件が揃ったといえる。
本年度の検証によって、ヘマトクリット値上昇の影響を排除した上で、低酸素応答やトレーニングにより引き起こされる骨格筋適応に焦点を当てた解析を行うことが可能になり、より効果的かつより安全なトレーニングプログラムの作成に貢献することが期待される。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Activation of the hypoxia-inducible factor pathway induced by prolyl hydroxylase domain 2 deficiency enhances the effect of running training in mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Nunomiya A, Shin J, Kitajima Y et al.
    • 雑誌名

      Acta Physiol

      巻: 220(1) 号: 1 ページ: 99-112

    • DOI

      10.1111/apha.12751

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] HIF経路活性化とトレーニングによる骨格筋適応2016

    • 著者名/発表者名
      布宮亜樹
    • 学会等名
      日本体力医学会
    • 発表場所
      岩手県盛岡市(盛岡市民文化ホール)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Activation of the hypoxia-inducible factor pathway induced by PHD2 deficiency enhances the effect of running training in mice2016

    • 著者名/発表者名
      Aki Nunomiya
    • 学会等名
      Experimental biology
    • 発表場所
      サンディエゴコンベンションセンター(サンディエゴ、アメリカ)
    • 年月日
      2016-04-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phd2遺伝子欠損が持久性トレーニング効果に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      布宮亜樹
    • 学会等名
      日本体力医学会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県、長崎市)
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Does Stabilized Hypoxic Response Favor The Effect Of Endurance Training?2014

    • 著者名/発表者名
      Aki Nunomiya
    • 学会等名
      The European College of Sport Science
    • 発表場所
      アムステルダム(オランダ)
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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