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骨格筋アミノ酸代謝亢進シグナル伝播による中枢性疲労発症の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K01734
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関東京医科大学

研究代表者

宮崎 照雄  東京医科大学, 医学部, 講師 (60532687)

研究分担者 本多 彰  東京医科大学, 医学部, 教授 (10468639)
大森 肇  筑波大学, 体育系, 教授 (20223969)
池上 正  東京医科大学, 医学部, 教授 (40439740)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード中枢性疲労 / 持久性運動 / エネルギー代謝 / 分岐鎖アミノ酸 / 骨格筋 / 脳 / 運動 / 疲労
研究成果の概要

持久性運動時は,エネルギー代謝の亢進に伴い骨格筋(筋)では分岐鎖アミノ酸バリンの中間代謝物である3-ヒドロキシイソ酪酸(3HIB)が,筋より放出される。筋由来の3HIBが脳へ移行して中枢性疲労を惹起する可能性について,持久性運動による脳内3HIB濃度の変化と運動パフォーマンスとの関連性を検討した。ラットにおいて,トレッドミル走運動量に依存して筋3HIB濃度が増加し,それに相関して血清と脳組織中3HIB濃度が有意に増加した。さらに,3HIB腹腔内投与により脳内3HIB濃度を人為的に増加させると走行運動量が有意に減少したため,3HIBが運動誘発性の中枢性疲労の原因と1つである可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動誘発性の中枢性疲労の原因には,多くの説が唱えられているが,未だ明確に解明されていない。本研究では,骨格筋エネルギー代謝の変化に伴い骨格筋より放出されるアミノ酸中間代謝物が,脳内に取り込まれて蓄積し,運動パフォーマンスの低下をもたらした。そのため,本研究で得られた結果から,骨格筋のエネルギー代謝中間代謝物が,中枢性疲労の原因の1つである新たな可能性が示唆され,運動誘発性の中枢性疲労発症機序の解明に寄与する成果と考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] The relationship in concentration of valine intermediate 3-hydroxyisobutyrate between blood and skeletal muscles during endurance exercise2019

    • 著者名/発表者名
      Teruo Miyazaki, Masataka Matsumura, Hajime Ohmori, Akira Honda
    • 雑誌名

      Advances in Exercise and Sports Physiology

      巻: 24(4) ページ: 69-69

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Increment of physical activity time reduces plasma 3-hydroxyisobutyrate level in over- weight and obese men2018

    • 著者名/発表者名
      Kanae Myoenzono, Toru Yoshikawa, Jiyeon Park, Takehiko Tsujimoto, Teruo Miyazaki, Akira Honda, No-butake Shimojo, Seiji Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 7(6) ページ: 384-384

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] The regulation of BCAA catabolism for preference of energy expenditure in the skeletal muscle2017

    • 著者名/発表者名
      Teruo Miyazaki
    • 雑誌名

      Advances in Exercise & Sports Physiology

      巻: 23 ページ: 19-24

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Valine intermediate 3-hydroxyisobutyrate is a possible biomarker of muscular BCAA utilization for energy production in exercise2018

    • 著者名/発表者名
      Teruo Miyazaki
    • 学会等名
      Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aerobic exercise training reduces plasma 3-hydroxyisobutyrate level in overweight and obese men2018

    • 著者名/発表者名
      Kanae Myoenzono, Toru Yoshikawa, Jiyeon Park, Teruo Miyazaki, Akira Honda, Nobutake Shimojo, Seiji Maeda
    • 学会等名
      23rd Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3-hydroxyisobutyrate related to physical activity in adult men2018

    • 著者名/発表者名
      Kanae Myoenzono, Toru Yoshikawa, Hiroshi Kumagai, Teruo Miyazaki, Akira Honda, Seiji Maeda
    • 学会等名
      International Conference for Adaptations and Nutrition in Sports (ICANS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 持久性運動によるバリン中間代謝物3-ヒドロキシイソ酪酸の骨格筋濃度の変化2018

    • 著者名/発表者名
      宮﨑照雄,松村正隆,大森肇,本多彰
    • 学会等名
      第26回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 肥満男性における定期的な有酸素性運動が血中3-HIB濃度に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      妙圓園香苗,吉川徹,朴ジヨン,辻本健彦,宮﨑照雄,本多彰,下條信威,前田清司
    • 学会等名
      第73回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] The effect of aerobic exercise training of plasma 3-hydroxyisobutyrate concentration in overweight and obese men2018

    • 著者名/発表者名
      Myoenzono, Toru Yoshikawa, Jiyeon Park, Teruo Miyazaki, Akira Honda, Nobutake Shimojo, Seiji Maeda
    • 学会等名
      ARIHHP Science Week
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of the influence of pre-exercise BCAA supplementation on serum HMB level between endurance and resistance exercises2017

    • 著者名/発表者名
      Teruo Miyazaki, Song-Gyu Ra, Keisuke Ishikura, Hajime Ohmori, Tadashi Ikegami, Yasushi Matsuzaki, Akira Honda
    • 学会等名
      Experimental Biology 2017
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2017-04-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TGR5を介した細胞内甲状腺ホルモン活性化による骨格筋分岐鎖アミノ酸異化の制御2017

    • 著者名/発表者名
      宮﨑照雄,池上正,松﨑靖司,本多彰
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動による分岐鎖アミノ酸(BCAA)の代謝2017

    • 著者名/発表者名
      宮﨑照雄,本多彰,池上正,松﨑靖司
    • 学会等名
      第9回三大学交流セミナー
    • 発表場所
      茨城県阿見町
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 分岐鎖アミノ酸(BCAA)摂取後の運動による血中β-hydroxy-β-methylbutyrate(3HMB)濃度の上昇2016

    • 著者名/発表者名
      宮﨑照雄,羅成圭,石倉恵介,宮川俊平,松﨑靖司,本多彰,大森肇
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      盛岡市
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 持久性運動時の脂質,アミノ酸代謝の筋肝連関2016

    • 著者名/発表者名
      宮﨑照雄
    • 学会等名
      日本体育学会第67回大会
    • 発表場所
      大阪府熊取町
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] TGR5 activation inhibits muscular BCAA catabolism via thyroid hormone activation2016

    • 著者名/発表者名
      Teruo Miyazaki, Akira Honda, Tadashi Ikegami, Yasushi Matsuzaki
    • 学会等名
      XXIV International Bile Acid Meeting
    • 発表場所
      Dusseldorf, Germany
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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