アスリートの競技力を規定する遺伝子多型の解明－性ホルモン関連遺伝子群に着目して－

• 研究課題/領域番号: 17J10817
• 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: 順天堂大学
• 研究代表者: 熊谷 仁 順天堂大学, スポーツ健康科学研究科, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 性ホルモン / テストステロン / 遺伝子多型 / アスリート / 筋線維組成 / 性差 / 筋損傷 / エストロゲン受容体 / ACTN3 R577X / ACE I/D

研究実績の概要

男性ホルモンであるテストステロンは同化作用を有するステロイドホルモンであり、骨格筋機能において重要な役割を果たす。この血中テストステロン濃度を規定する要因の一つに遺伝子多型が挙げられ、欧米人を対象とした全ゲノム関連解析によってX染色体上に存在するFAM9B遺伝子多型が血中テストステロン濃度に関連することが明らかにされている。そこで、本年度はこのX染色体上に存在するFAM9B rs5934505に着目して検討を進めた。まず、日本人成人男性を対象としてFAM9B rs5934505と握力の関連を検討したところ、FAM9B rs5934505のTアレル保有者において握力が有意に高い値を示した。次に、別の日本人コホートにおいて骨格筋中のmyosin heavy chain isoform（MHC）とFAM9B rs5934505の関連を検討したところ、Tアレル保有者においてMHC-IIxの割合が有意に高い値を示した。さらに、国際大会出場レベルの日本人エリートアスリートにおいてこのFAM9B rs5934505の頻度を検討したところ、Tアレル保有者の割合が持久系アスリート＜コントロール群(一般人)＜瞬発系アスリートの順に高くなることを確認した。このことから、日本人においてFAM9B rs5934505は骨格筋中の筋線維組成を規定する要因の一つであり、筋線維組成を介してアスリートステータスに関連する可能性が示された。今後はこれまでにアスリートの競技力に関連することが明らかになった遺伝子多型について、どのような機序で競技力に関連するのかを明らかにすることを目標とし、研究を進める予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Southern California(米国)
• [国際共同研究] Liverpool John Moores University(英国)
• [国際共同研究] Kazan State Medical University/Ural State University/South Ural State Medical University(ロシア連邦)
• [国際共同研究] The University of Auckland(ニュージーランド)
• [国際共同研究] University of Cagliari/Italian Sports Medicine Federation(イタリア)
• [雑誌論文] The association of HFE gene H63D polymorphism with endurance athlete status and aerobic capacity: novel findings and a meta-analysis (2020)
  • 著者名/発表者名: Semenova EA, Miyamoto-Mikami E, Akimov EB, Al-Khelaifi F, Murakami H, Zempo H, Kostryukova ES, Kulemin NA, Larin AK, Borisov OV, Miyachi M, Popov DV, Boulygina EA, Takaragawa M, Kumagai H, Naito H, Pushkarev VP, Dyatlov DA, Lekontsev EV, Pushkareva YE, Andryushchenko LB, Elrayess MA, Generozov EV, Fuku N, Ahmetov II
  • 雑誌名: European Journal of Applied Physiology 巻: 120 号: 3 ページ: 665-673
  • DOI: 10.1007/s00421-020-04306-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Increased expression of the mitochondrial derived peptide, MOTS-c, in skeletal muscle of healthy aging men is associated with myofiber composition (2020)
  • 著者名/発表者名: D’Souza Randall F.、Woodhead Jonathan S. T.、Hedges Christopher P.、Zeng Nina、Wan Junxiang、Kumagai Hiroshi、Lee Changhan、Cohen Pinchas、Cameron-Smith David、Mitchell Cameron J.、Merry Troy L.
  • 雑誌名: Aging 巻: 12 号: 6 ページ: 5244-5258
  • DOI: 10.18632/aging.102944
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] COL5A1 rs12722 polymorphism is not associated with passive muscle stiffness and sports-related muscle injury in Japanese athletes. (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto-Mikami E, Miyamoto N, Kumagai H, Hirata K, Kikuchi N, Zempo H, Kimura N, Kamiya N, Kanehisa H, Naito H, Fuku N.
  • 雑誌名: BMC Medical Genetics. 巻: 20 号: 1 ページ: 192-192
  • DOI: 10.1186/s12881-019-0928-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of High Physical Fitness in Deterioration of Male Sexual Function in Japanese Adult Men. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kumagai H, Yoshikawa T, Myoenzono K, Kosaki K, Akazawa N, Tanahashi K, Tagawa K, Zempo-Miyaki A, Maeda S.
  • 雑誌名: American Journal of Men's Health 巻: 13 号: 3 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1177/1557988319849171
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ESR1 rs2234693 Polymorphism Is Associated with Muscle Injury and Muscle Stiffness (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kumagai、Eri Miyamoto-Mikami、Kosuke Hirata、Naoki Kikuchi、Nobuhiro Kamiya、Seigo Hoshikawa、Hirofumi Zempo、Hisashi Naito、Naokazu Miyamoto、Noriyuki Fuku
  • 雑誌名: Medicine & Science in Sports & Exercise 巻: 1 号: 1 ページ: 19-26
  • DOI: 10.1249/mss.0000000000001750
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sexual Function Is an Indicator of Central Arterial Stiffness and Arterial Stiffness Gradient in Japanese Adult Men (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumagai Hiroshi、Yoshikawa Toru、Myoenzono Kanae、Kosaki Keisei、Akazawa Nobuhiko、Asako Zempo‐Miyaki、Tsujimoto Takehiko、Kidokoro Tetsuhiro、Tanaka Kiyoji、Maeda Seiji
  • 雑誌名: Journal of the American Heart Association 巻: 7 号: 10
  • DOI: 10.1161/jaha.117.007964
  • NAID: 120007134043
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Role of genetic polymorphisms in determining muscle fiber type composition in Japanese men and women. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kumagai, Takuro Tobina, Noriko Ichinoseki-Sekine, Ryo Kakigi, Takamasa Tsuzuki, Hirofumi Zempo, Keisuke Shiose, Eiichi Yoshimura, Hideaki Kumahara, Makoto Ayabe, Yasuki Higaki, Ryo Yamada, Hiroyuki Kobayashi, Akira Kiyonaga, Hisashi Naito, Hiroaki Tanaka, Noriyuki Fuku.
  • 雑誌名: Journal of Applied Physiology 巻: in press 号: 3 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00953.2017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] MOTS-c inhibits myostatin expression via PTEN-AKT-FOXO1 signaling pathway (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kumagai, Ana Raquel Coelho, Junxiang Wan, Amy Huang, Hemal H. Mehta, Kelvin Yen, Paulo J. Oliveira, Pinchas Cohen, Su-Jeong Kim
  • 学会等名: DORI’s 2020 symposium
  • 国際学会
• [学会発表] アスリートの競技特性が将来の高血圧発症に及ぼす影響-J-Fit+ study- (2019)
  • 著者名/発表者名: 熊谷仁, 染谷由希, 吉岡将輝, 宮本恵里, 崔英珠, 寶川美月, 中村美幸, 河村剛光, 鈴木宏哉, 町田修一, 内藤久士, 前田清司, 福典之
  • 学会等名: 日本体力医学会
• [学会発表] Mitochondrial-DNA-m.1382-A>C polymorphism in the MOTS-c is associated with visceral fat area and blood pressure in Japanese men (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kumagai, Su-Jeong Kim, Seiji Maeda, Noriyuki Fuku, Pinchas Cohen
  • 学会等名: American Aging Association 48th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] エストロゲン関連遺伝子多型はウルトラマラソンによる筋損傷に関連する (2018)
  • 著者名/発表者名: 熊谷仁, 宮本(三上)恵里, 徳留信寛, 福典之
  • 学会等名: 第26回日本運動生理学会
• [学会発表] ESR1 rs2234693 polymorphism and sports-related muscle injuries: a case-control association and physiologically functional studies in Japanese population. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kumagai、Eri Miyamoto-Mikami、Kosuke Hirata、Naoki Kikuchi、Nobuhiro Kamiya、Seigo Hoshikawa、Hirofumi Zempo、 Hisashi Naito、Naokazu Miyamoto、Noriyuki Fuku
  • 学会等名: 23th annual congress of the European College of Sport Science
  • 国際学会
• [学会発表] ACE I/D polymorphism and muscle injuries in Italian and Japanese elite football players (2018)
  • 著者名/発表者名: Myosotis Massidda, Eri Miyamoto-Mikami, Hiroshi Kumagai, Carla Maria Cal, Paolo Cugia, Naoki Kikuchi, Marco Scorcu, Noriyuki Fuku
  • 学会等名: 35th FIMS World Congress of Sports Medicine
  • 国際学会
• [学会発表] Sex-based differences in skeletal muscle fiber composition and the role of genetic polymorphisms. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kumagai, Takuro Tobina, Noriko Ichinoseki-Sekine, Ryo Kakigi, Takamasa Tsuzuki, Hirofumi Zempo, Keisuke Shiose, Eiichi Yoshimura, Hideaki Kumahara, Makoto Ayabe, Yasuki Higaki, Hiroyuki Kobayashi, Akira Kiyonaga, Hisashi Naito, Hiroaki Tanaka, Noriyuki Fuku.
  • 学会等名: 22nd annual congress of the European College of Sport Science
  • 国際学会
• [学会発表] エストロゲン受容体遺伝子多型は筋スティフネスおよび肉離れ受傷リスクに関連する (2017)
  • 著者名/発表者名: 熊谷仁, 平田浩祐, 膳法浩史, 木村範子, 宮本 (三上)恵里, 宮本直和, 福典之
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会大会
• [学会発表] Amino acid replacement (K14Q) of mitochondria-derived MOTS-c affects type 2 diabetes in men with lower physical activity (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Zempo, Niroyuki Fuku, Hiroshi Kumagai, Yuichiro Nishida, Yasuki Higaki, Hisashi Naito, Megumi Hara, Keitaro Tanaka
  • 学会等名: The 3rd Congress, International Academy of Sportology
  • 国際学会