筋収縮によるアセチルカルニチン排出機序の解明と生理作用の検討

• 研究課題/領域番号: 15K16489
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 古市 泰郎 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 助教 (40733035)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 骨格筋 / カルニチン / 筋収縮 / 脂質代謝 / マイオカイン / アセチルカルニチン / 質量分析イメージング / 分泌 / 分泌調節

研究成果の概要

カルニチンは脂肪燃焼の他に、過剰に細胞内に蓄積した糖・脂質と結合してアセチルカルニチンに変換することでそれを緩衝する役割を担う。本研究は骨格筋収縮時のアセチル化動態を捉えることを目的とした。電気刺激によって筋収縮させると遅筋線維優位に骨格筋内へのカルニチンの取り込み、細胞内でのアセチル化が亢進することが明らかとなった。さらにマイオカインの分泌調節の検証を可能とする培養細胞の筋収縮システムを完成させ、アセチルカルニチンの分泌機序の解析を開始した。カルニチンの新たな生理学的意義を解明することは、健康医科学の分野の発展に貢献できると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Intracellular oxygen tension limits muscle contraction- induced change in muscle oxygen consumption under hypoxic conditions during Hb-free perfusion. (2017)
  • 著者名/発表者名: 214.Takakura H, Ojino M, Jue T, Yamada T, Furuichi Y, Hashimoto T, Iwase S, Masuda K:
  • 雑誌名: Physiological Reports 巻: 5 号: 2 ページ: 1-10
  • DOI: 10.14814/phy2.13112
  • NAID: 120006226796
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Loop diuretics affect skeletal myoblast differentiation and exercise-induced muscle hypertrophy. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mandai S, Furukawa S, Kodaka M, Hata Y, Mori T, Nomura N, Ando F, Mori Y, Takahashi D, Yoshizaki Y, Kasagi Y, Arai Y, Sasaki E, Yoshida S, Furuichi Y, Fujii NL, Sohara E, Rai T, Uchida S.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 7 号: 1 ページ: 46369-46369
  • DOI: 10.1038/srep46369
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of satellite cells in skeletal muscle plasticity: Beyond muscle regeneration (2017)
  • 著者名/発表者名: Tamura K， Furuichi Y， ManabeY， Fujii NL
  • 雑誌名: The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine 巻: 6 号: 2 ページ: 89-93
  • DOI: 10.7600/jpfsm.6.89
  • NAID: 130005464539
  • ISSN: 2186-8123, 2186-8131
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 筋収縮によるマイオカイン分泌調節証明のための課題 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古市泰郎
  • 雑誌名: 日本運動生理学雑誌 巻: 印刷中
  • NAID: 40021322420
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An improved glucose transport assay system for isolated mouse skeletal muscle tissues (2016)
  • 著者名/発表者名: Inagaki A， Maruo K， Furuichi Y， Miyatake S， Tamura K， Fujii NL， Manabe Y
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 80 号: 11 ページ: 2224-2230
  • DOI: 10.1080/09168451.2016.1210503
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of an in vitro muscle contraction model in mouse primary cultured myotubes (2016)
  • 著者名/発表者名: Manabe Y, Ogino S, Ito M, Furuichi Y, Takagi M, Yamada M, Goto-Inoue N, Ono Y, Fujii NL
  • 雑誌名: Anal Biochem 巻: 497 ページ: 36-38
  • DOI: 10.1016/j.ab.2015.10.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Myoglobin and the Regulation of Mitochondrial Respiratory Chain Complex IV (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada T, Takakura H, Jue T, Hashimoto T, Ishizawa R, Furuichi Y, Kato Y, Iwanaka N, Masuda K
  • 雑誌名: The Journal of Physiology 巻: 594 号: 2 ページ: 483-495
  • DOI: 10.1113/jp270824
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Endurance training facilitates myoglobin desaturation during muscle contraction in rat skeletal muscle. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takakura H., Furuichi Y., Yamada T., Jue T., Ojino M., Hashimoto T., Iwase S., Hojo T., Izawa T. and Masuda K
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 9403-9403
  • DOI: 10.1038/srep09403
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Peroxiredoxin-6のマイオカインとしての生理的重要性の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋康子， 武藤敬正， 山田健一朗， 片倉健悟， 青木友那， 古市泰郎， 坂井貴臣， 藤井宣晴
  • 学会等名: 第4回若手による骨格筋細胞研究会
  • 発表場所: ウインクあいち（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-11-15
• [学会発表] 急性筋収縮によるマイオカイン分泌機序の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古市泰郎， 眞鍋康子，宮田楓， 佐藤帆浪，高木麻由美，青木美穂，藤井宣晴
  • 学会等名: 第4回若手による骨格筋細胞研究会
  • 発表場所: ウインクあいち（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] Discovery of muscle contraction regulated myokine secretion in C2C12 myotubes． (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujii NL， Manabe Y， Furuichi Y
  • 学会等名: 第6回国際医科学ネットワークフォーラム
  • 発表場所: ホテル ブエナビスタ（長野県松本市）
  • 年月日: 2016-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] 新規骨格筋発現遺伝子R3hdmlの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂本憲一， 竹本 稔， 古市泰郎， 眞鍋康子， 石川崇広， 前澤善朗， 清水孝彦， 藤井宣晴， 横手幸太郎
  • 学会等名: 第31回日本糖尿病合併症学会
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台市）
  • 年月日: 2016-10-07
• [学会発表] 新規マイオカインPeroxiredoxin6の分泌様式と生理的意義の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋康子， 武藤敬正， 山田健一朗， 片倉健悟， 青木友那， 古市泰郎， 坂井貴臣， 藤井宣晴
  • 学会等名: 第71回日本体力医学会大会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] IL-15は急性筋収縮によって分泌促進されるマイオカインである． (2016)
  • 著者名/発表者名: 古市泰郎，眞鍋康子，宮田楓， 佐藤帆浪， 高木麻由美， 青木美穂，藤井宣晴
  • 学会等名: 第71回日本体力医学会大会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-09-24
• [学会発表] Myoglobin regulates mitochondrial respiration through its interaction with complex IV (2016)
  • 著者名/発表者名: Masuda K， Yamada T， Takakura H， Hashimoto T， Ishizawa R， Furuichi Y， Kato Y， Iwanaka N and Jue T
  • 学会等名: European College of Sport Science 21st Annual Congress
  • 発表場所: Vienna (Austria)
  • 年月日: 2016-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] 動きを捉えて見えてきたL-カルニチンの新たな役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古市泰郎
  • 学会等名: 日本スポーツ栄養学会第3回大会
  • 発表場所: 松山市総合コミュニティ―センター（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2016-07-03
  • 招待講演
• [学会発表] 摘出骨格筋をもちいた張力および糖取り込み測定系の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋康子, 稲垣晶子, 田村晃太郎, 古市泰郎, 藤井宣晴
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-03-30
• [学会発表] An in vitro contraction model in mouse primary cultured myotubes using satellite cells originated from EDL and soleus (2015)
  • 著者名/発表者名: Manabe Y, Ogino S, Ito M, Furuichi Y, Takagi M, Yamada M, Goto-Inoue N, Ono Y, Fujii N
  • 学会等名: 2nd Congress, International Academy of Sportology
  • 発表場所: 順天堂大学本郷キャンパス（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] 急性収縮によってマイオカインが分泌調節されることの証明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古市泰郎
  • 学会等名: 日本体育学会第66回大会
  • 発表場所: 国士舘大学世田谷キャンパス（東京都・世田谷区）
  • 年月日: 2015-08-25
  • 招待講演
• [学会発表] 筋収縮はカルニチンの取り込みとアセチル化を促進させる (2015)
  • 著者名/発表者名: 古市泰郎，眞鍋康子，増田和実，藤井宣晴
  • 学会等名: 第23回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 日本体育大学（東京都・世田谷区）
  • 年月日: 2015-07-27
• [図書] エビデンスに基づく身体活動の科学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 眞鍋康子， 古市泰郎（熊谷秋三， 田中茂穂， 藤井宣晴 編集）
  • 総ページ数: 257
  • 出版者: 杏林書院
• [図書] Musculoskeletal Disease Associated With Diabetes Mellitus (2016)
  • 著者名/発表者名: Furuichi Y
  • 総ページ数: 296
  • 出版者: Springer
• [備考] 首都大学東京 運動分子生物学研究室
  • URL: http://www.comp.tmu.ac.jp/muscle/index.html
• [備考] 首都大学東京 大学院 ヘルスプロモーションサイエンス学域
  • URL: http://www.tmu-hps.jp/
• [備考] 首都大学東京 運動分子生物学研究室
  • URL: http://www.comp.tmu.ac.jp/muscle/index.html
• [産業財産権] 骨格筋初代細胞の培養液 (2016)
  • 発明者名: 古市泰郎、眞鍋康子、藤井宣晴
  • 権利者名: 古市泰郎、眞鍋康子、藤井宣晴
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-124210
  • 出願年月日: 2016-06-23