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エピジェネティック修飾を介する骨格筋糖代謝の分子適応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H03082
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関福岡大学

研究代表者

檜垣 靖樹  福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (10228702)

研究分担者 田中 宏暁  福岡大学, スポーツ科学部, 非常勤講師 (00078544)
須藤 みず紀  公益財団法人明治安田厚生事業団体力医学研究所, その他部局等, 研究員(移行) (10585186)
道下 竜馬  福岡大学, スポーツ科学部, 准教授 (10632028)
安藤 創一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (50535630)
上原 吉就  福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (70373149)
安野 哲彦  福岡大学, 医学部, 講師 (80551994)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードDNAメチル化 / 一酸化窒素合成酵素 / 運動適応 / エピジェネティクス / 高脂肪食 / 腎機能低下 / エピゲノム / メチル化
研究成果の概要

本研究では、骨格筋糖代謝調節機構における重要な分子である、一酸化窒素を合成する酵素(nNOS)の遺伝子発現について、身体不活動、加齢および運動に対する応答にDNAメチル化が関与しているか、検討した。その結果、身体不活動により骨格筋のnNOSのDNAメチル化の増加とタンパク発現の減少を認め、エピジェネティックな遺伝子修飾が関与していることが明らかとなった。また、加齢によりnNOSタンパク発現の亢進を認め、豊かな環境はその亢進を減弱させたが、それらの調節機構にエピジェネティックな遺伝子修飾の関与を証明するには至らなかった。これらの研究成果の一部は、国内外の学術学会及び学術雑誌にて公開した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

身体不活動や肥満による生活習慣病の蔓延は、医療費の増大を招くことから、早急に対策を講じる必要のある喫緊の課題である。しかしながら、なぜ、身体不活動や肥満が、糖尿病や認知症などに代表される生活習慣病を惹起するのかその詳細なメカニズムはわかっていなかった。本研究では、骨格筋の糖代謝調節の一端を担う一酸化窒素に着目し、その合成酵素である神経型一酸化窒素合成酵素の遺伝子発現が、DNAのメチル化を介して調節されている可能性を明らかにした。一酸化窒素は、筋萎縮や加齢による不安現象と関係していることがわかっており、将来的にはサルコペニア・フレイル予防や認知症予防につながる研究となることを期待している。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Long-term Body Weight Gain After Maturity is Associated With the Incidence of Chronic Kidney Disease (CKD), Independent of Current Body Weight, in Middle-aged and Older Men2019

    • 著者名/発表者名
      Michishita Ryoma、Matsuda Takuro、Kawakami Shotaro、Tanaka Satoshi、Kiyonaga Akira、Tanaka Hiroaki、Morito Natsumi、Higaki Yasuki
    • 雑誌名

      Journal of Epidemiology

      巻: 29 号: 6 ページ: 213-219

    • DOI

      10.2188/jea.JE20170304

    • NAID

      130007659760

    • ISSN
      0917-5040, 1349-9092
    • 年月日
      2019-06-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of exercise intensity on renal blood flow in patients with chronic kidney disease stage 2.2019

    • 著者名/発表者名
      Kotoku K, Yasuno T, Kawakami S, Fujimi K, Matsuda T, Nakashima S, Uehara Y, Tanaka H, Saito T, Higaki Y
    • 雑誌名

      Clin Exp Nephrol

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 621-628

    • DOI

      10.1007/s10157-018-01685-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Short- and long-term effects of high-fat diet feeding and voluntary exercise on hepatic lipid metabolism in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura S, Nakashima S, Tomiga Y, Kawakami S, Uehara Y, Higaki Y
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 507 号: 1-4 ページ: 291-296

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.11.026

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 慢性腎臓病(CKD)発症予防に対する生活習慣2018

    • 著者名/発表者名
      道下竜馬、森戸夏美、田中宏暁、檜垣靖樹
    • 雑誌名

      日本臨床生理学雑誌

      巻: 48(5) ページ: 147-153

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exercise training rescues high fat diet-induced neuronal nitric oxide synthase expression in the hippocampus and cerebral cortex of mice2017

    • 著者名/発表者名
      Tomiga Yuki、Yoshimura Saki、Ito Ai、Nakashima Shihoko、Kawanaka Kentaro、Uehara Yoshinari、Tanaka Hiroaki、Higaki Yasuki
    • 雑誌名

      Nitric Oxide

      巻: 66 ページ: 71-77

    • DOI

      10.1016/j.niox.2017.03.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of environmental enrichment in aged mice on anxiety-like behaviors and neuronal nitric oxide synthase expression in the brain2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tomiga, Ai Ito, Mizuki Sudo, Soichi Ando, Akino Maruyama, Shihoko Nakashima, Kentaro Kawanaka, Yoshinari Uehara, Akira Kiyonaga, Hiroaki Tanaka, Yasuki Higaki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 476 号: 4 ページ: 635-640

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.06.010

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高脂肪食誘発性脂肪肝に対する運動効果は短期間でも認められるか2018

    • 著者名/発表者名
      吉村咲紀他
    • 学会等名
      日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高脂肪食誘発性脂肪肝に対する自発運動の効果―経時的な変化に着目して―2018

    • 著者名/発表者名
      吉村咲紀他
    • 学会等名
      日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 加齢性及び廃用性萎縮骨格筋におけるnNOSのDNAメチル化パターンの違い2018

    • 著者名/発表者名
      冨賀裕貴他
    • 学会等名
      日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of exercise intensity on autoregulation of GFR in patients with chronic kidney disease stage 22018

    • 著者名/発表者名
      Kotoku K et al.
    • 学会等名
      アメリカ腎臓病学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腎血流量を減少させない安全な運動強度2017

    • 著者名/発表者名
      檜垣靖樹
    • 学会等名
      第17回日本糖尿病情報学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高脂肪食摂取及び自発的運動がもたらす肝臓脂肪分布の変化2017

    • 著者名/発表者名
      吉村咲紀, 冨賀裕貴, 釘本郁美, 後藤里奈, 中島志穂子, 田中宏暁, 上原吉就, 檜垣靖樹
    • 学会等名
      九州体育・スポーツ学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Time-course effects of exercise on anxiety-like behaviors andhippocampal neuronal nitric oxide synthase in high fat diet-induced obese mice2017

    • 著者名/発表者名
      Tomiga Y, Yoshimura S, Takahashi Y, Goto R, Kugimoto I, Uehara Y, Kawanaka K, Tanaka H, Higaki Y
    • 学会等名
      Cell symposia Exercise metabolism
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exercise training rescues high fat diet-induced neuronal nitric oxide synthase expression in hippocampus and cortex2017

    • 著者名/発表者名
      Tomiga Y, Yoshimura S, Ito A, Kawanaka K, Uehara Y, Tanaka H, Higaki Y
    • 学会等名
      The 64nd American College of Sports Medicine Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fat accumulation processes in the liver of trained mice and untraine2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimura*, Y. Tomiga, S. Nakashima, R. Goto, I. Kugimoto, Y. Takahashi, Y. Uehara, Y. Higaki
    • 学会等名
      Cell symposia Exercise metabolism
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Association between anxiety-like behaviors and neuronal nitric oxide synthase in old mice under enriched environment2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tomiga, Ai Ito, Akino Maruyama, Mizuki Sudo, Soichi Ando, Kentaro Kawanaka, Hiroaki Tanaka, Yasuki Higaki
    • 学会等名
      The 2016 American College of Sports Medicine
    • 発表場所
      Boston
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Association between anziety-like behaviors and neuronal nitric oxide synthase in old mice under enriched environment2016

    • 著者名/発表者名
      Tomiga Y, Ito A, Maruyama A, Sudo M, Ando S, Kawanaka K, Tanaka H, Higaki Y
    • 学会等名
      ACSM's 63rd annual meeting
    • 発表場所
      Boston
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of wheel running exercise training in high fat diet induced fatty liver model mice2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura S, Nakashima S, Tomiga Y, Ito A, Kawakami S, Tanaka H, Uehara Y, Higaki Y
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      盛岡市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of a high fat diet and exercise on glycogen contents2016

    • 著者名/発表者名
      Kugimoto I, Yoshimura S, Tomiga Y, Nakashima S, Uehara Y, TanakaH, Higaki Y
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      盛岡市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The effects of high fat diet-induced obesity and exercise training on neuronal nitric oxide synthase expression and DNA methylation levels in skeletal muscle.2016

    • 著者名/発表者名
      TomigaY, Yoshimura S, Ito A, Sudo M, Ando S, Eshima H, Tanaka H, Higaki Y
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      盛岡市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 組織及び筋線維タイプにおけるnNOSのDNAメチル化修飾に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤 愛, 冨賀 裕貴, 須藤 みず紀, 安藤 創一, 中島 志穂子, 田中 宏暁, 檜垣 靖樹
    • 学会等名
      日本体力医学会大会
    • 発表場所
      和歌山県
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 片脚ギプス固定による筋萎縮がnNOSプロモーター領域のDNAメチル化修飾に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      冨賀 裕貴, 伊藤 愛, 須藤 みず紀, 安藤 創一, 中島 志穂子, 田中 宏暁, 檜垣 靖樹
    • 学会等名
      日本体力医学会大会
    • 発表場所
      和歌山県
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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