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虚血プレコンディショニングによる新規糖代謝改善法の開発-運動の併用効果に着目して

研究課題

研究課題/領域番号 18J01392
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 応用健康科学(A)
研究機関京都大学

研究代表者

木戸 康平  京都大学, 人間・環境学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード運動 / 虚血再灌流 / インスリン感受性 / 糖取り込み / AMPK / 糖代謝 / 骨格筋 / 血流
研究実績の概要

運動は、血管機能の改善やAMPK(細胞内エネルギーセンサー)の活性化等を介して糖代謝を亢進する。動物実験の結果より、四肢に対する短時間の虚血再灌流も、血管機能の改善やAMPKの活性化を引き起こすことが示唆されている。これらの背景から、運動と虚血再灌流の併用が相加・相乗的に糖代謝を亢進する可能性を秘めている。そこで本年度は、健常若年男性を対象とし、運動中の虚血再灌流が、糖代謝に及ぼす効果とその作用機序の解明に取り組んだ。
具体的には、健常若年男性10名を対象に、運動中に虚血再灌流を施す試験と虚血再灌流を施さない試験をクロスオーバーデザインで実施した。本実験では、運動前後に骨格筋糖取り込み速度測定、骨格筋生検を行った。さらに、運動3時間後にインスリンクランプを実施し、クランプ中およびその前後でも糖取り込み速度の測定、骨格筋の生検を実施した。その結果、虚血再灌流は、運動による血流量の増加および骨格筋への糖取り込み亢進効果を促進した(p<0.05)。また、運動によるインスリン感受性亢進効果も、虚血再灌流によって促進されることが明らかとなった(p<0.05)。
さらに、本結果が得られた骨格筋細胞内分子メカニズムを解明するため、採取した骨格筋サンプルを用いて、生化学解析を実施した。その結果、運動中の虚血再灌流は、運動によるグリコーゲン利用量、AMPKシグナルの活性化を促進することが明らかとなった。これらの因子は、運動による糖取り込みおよび運動後のインスリン感受性の亢進を正に制御していることが示唆されている。よって、運動中の虚血再灌流は、運動によるグリコーゲン利用、AMPKシグナルの活性化を促進することで、糖取り込みおよびインスリン感受性の亢進効果を促進していることが推測された。
これらの結果は、運動中の虚血再灌流がヒトの血糖コントロールに有効な手段である可能性を示すものとなった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] University of Denmark(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of resistance training on rat skeletal muscle during severe food restriction2020

    • 著者名/発表者名
      Sase Kohei、Kido Kohei、Ato Satoru、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine

      巻: - 号: 5 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1002/tsm2.162

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute remote ischemic preconditioning has no effect on quadriceps muscle endurance2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Daichi、Suga Tadashi、Kido Kohei、Honjo Toyoyuki、Hamaoka Takafumi、Isaka Tadao
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine

      巻: - 号: 4 ページ: 314-320

    • DOI

      10.1002/tsm2.149

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dietary Aronia melanocarpa extract enhances mTORC1 signaling, but has no effect on protein synthesis and protein breakdown-related signaling, in response to resistance exercise in rat skeletal muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Makanae Yuhei、Ato Satoru、Kido Kohei、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of the International Society of Sports Nutrition

      巻: 16 号: 1 ページ: 60-60

    • DOI

      10.1186/s12970-019-0328-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effect of a bout of resistance exercise on skeletal muscle protein metabolism after severe fasting2019

    • 著者名/発表者名
      Sase Kohei、Kido Kohei、Ato Satoru、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 7 号: 21

    • DOI

      10.14814/phy2.14270

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Type 2 diabetes causes skeletal muscle atrophy but does not impair resistance training‐mediated myonuclear accretion and muscle mass gain in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Kido Kohei、Sato Koji、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Experimental Physiology

      巻: 104 号: 10 ページ: 1518-1531

    • DOI

      10.1113/ep087585

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TBC1D4 is necessary for enhancing muscle insulin sensitivity in response to AICAR and contraction2019

    • 著者名/発表者名
      Kjobsted Rasmus、Chadt Alexandra、Jorgensen Nicolas O.、Kido Kohei、Larsen Jeppe K.、de Wendt Christian、Al-Hasani Hadi、Wojtaszewski Jorgen F.P.
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 68 号: 9 ページ: 1756-1766

    • DOI

      10.2337/db18-0769

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The effects of resistance training on bone mineral density and bone quality in type 2 diabetic rats2019

    • 著者名/発表者名
      Ikedo Aoi, Kido Kohei, Ato Satoru, Sato Koji, Lee Ji‐Won, Fujita Satoshi, Imai Yuuki
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 7 号: 6 ページ: e14046-e14046

    • DOI

      10.14814/phy2.14046

    • 関連する報告書
      2018 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] Exercise training increases CISD family protein expression in murine skeletal muscle and white adipose tissue2018

    • 著者名/発表者名
      Yokokawa Takumi、Kido Kohei、Suga Tadashi、Sase Kohei、Isaka Tadao、Hayashi Tatsuya、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 506 号: 3 ページ: 571-577

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.10.101

    • NAID

      120006545205

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exercise-induced mitochondrial biogenesis coincides with the expression of mitochondrial translation factors in murine skeletal muscle.2018

    • 著者名/発表者名
      Yokokawa Takumi、Kido Kohei、Suga Tadashi、Isaka Tadao、Hayashi Tatsuya、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Physiol Rep.

      巻: 6 号: 20 ページ: e13893-e13893

    • DOI

      10.14814/phy2.13893

    • NAID

      120006534601

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Remote ischemic preconditioning accelerates systemic O2 dynamics and enhances endurance during work-to-work cycling exercise2018

    • 著者名/発表者名
      Kido Kohei, Suga Tadashi, Tanaka Daichi, Honjo Toyoyuki, Fujita Satoshi, Hamaoka Takafumi, Isaka Tadao
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine

      巻: 1 号: 5 ページ: 204-211

    • DOI

      10.1002/tsm2.36

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The effect of acute bout of resistance exercise on skeletal muscle protein synthesis during low amino acid concentrations in rat skeletal muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Sase Kohei、Kido Kohei、Yoshii Naomi、Satoshi Fujita
    • 学会等名
      European College of Sport Science 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋特異的IGF-I欠損が骨格筋ならびに全身性の代謝に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      横川拓海、木戸康平、森 理紗子、佐瀬 晃平、増山 律子、林 達也、藤田 聡
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 後肢懸垂時に発生する糖化ストレスによるマウスヒラメ筋萎縮への影響2019

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、横川拓海、木戸康平、後藤勝正、林達也
    • 学会等名
      第65回日本宇宙航空環境医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラパマイシンは単回レジスタンス運動に伴う骨格筋のインスリン感受性亢進効果を高める2019

    • 著者名/発表者名
      木戸康平、佐瀬晃平、横川拓海、藤田聡
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 加齢マウスの脳および骨格筋におけるビタミンD受容体の発現量の検討2019

    • 著者名/発表者名
      横川拓海、木戸康平、森理紗子、高坂和芳、田中秀和、林達也、藤田聡
    • 学会等名
      第5回 Neo Vitamin D Workshop学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dysregulation of mitochondrial biogenesis and insulin signaling pathway in hippocampus of aged mice2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yokokawa, Kohei Kido, Tatsuya Hayashi, Satoshi Fujita
    • 学会等名
      The 41st Annual Meeting of Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Studying skeletal muscle AMPK during exercise by using a skeletal muscle-specific AMPK alpha1/alpha2 inducible knockout mouse model2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kido, Janne R. Hingst, Rasmus Kjobsted, Jesper B. Birk, Marc Foretz, Benoit Viollet, Ylva Hellsten and Jorgen F.P. Wojtaszewski
    • 学会等名
      10th in the series of international meetings on AMPK- From Mechanisms to New Therapies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The influence of chronic resistance training on muscle hypertrophy in type 2 diabetes mellitus rat skeletal muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru Ato, Kohei Kido, Koji Sato, Satoshi Fujita
    • 学会等名
      Integrative Physiology of Exercise
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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