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運動負荷/除負荷に適応した骨格筋ミトコンドリアの超解像度顕微鏡解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K10809
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関明治大学 (2020-2021)
筑波大学 (2018-2019)

研究代表者

武田 紘平  明治大学, 政治経済学部, 専任講師 (00807349)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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)
キーワード骨格筋 / ミトコンドリア / 運動 / 顕微鏡観察 / イメージング
研究成果の概要

本研究では筋線維内のミトコンドリア構造について光学顕微鏡システムを用いて観察した。坐骨神経切除による筋萎縮時のミトコンドリア構造は、坐骨神経切除から数日で筋線維短軸方向のミトコンドリアシグナルが消失し、ミトコンドリア構造が崩壊したことが明らかとなった。後肢懸垂による筋萎縮時も同様のミトコンドリア構造の適応が観察された。後肢懸垂後に再接地し、筋重量を回復した際のミトコンドリア構造も確認したが、筋萎縮時と同様の構造をしており、筋重量の回復とミトコンドリア構造はリンクしていないことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果として光学顕微鏡システムで骨格筋に存在するミトコンドリアを直接観察することが可能となった。また、筋萎縮時に起きるミトコンドリア構造の変化の一端について新たに示すことができた点に学術的意味がある。
今後はこの手法を用いることで糖尿病や加齢が骨格筋ミトコンドリア構造に及ぼす影響について明らかとすることを目指す。また、ミトコンドリア構造に限らず筋線維内の種々のタンパク質局在についても解析することができるため更なる研究の発展が期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 代償性過負荷により肥大した骨格筋に対するカロリー制限の影響2021

    • 著者名/発表者名
      永瀨麻梨凜、白井隆長、北岡 祐、武田紘平、武政 徹
    • 雑誌名

      日本運動生理学雑誌

      巻: 28 ページ: 1-8

    • NAID

      40022538581

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of eicosapentaenoic acid intake on denervation-induced mitochondrial adaptation in mouse skeletal muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Takeda, Yu Kitaoka, Koichi Watanabe, Shumpei Miyakawa, Martin R. Lindley and Tohru Takemasa
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 7 号: 5 ページ: 261-267

    • DOI

      10.7600/jpfsm.7.261

    • NAID

      130007489421

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 年月日
      2018-09-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-intensity Intermittent Swimming Training Increases Mitochondrial Dynamics Proteins in Mouse Skeletal Muscle2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei TAKEDA, Yu KITAOKA and Tohru TAKEMASA
    • 雑誌名

      Adv. Exerc. Sports Physiol

      巻: 24 ページ: 13-16

    • NAID

      40021603877

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Sciatic Denervation on Mitochondrial Structure in Single Muscle Fiber2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Takeda, Kaoru Kato, Tohru Takemasa
    • 学会等名
      European College of Sports Science Congress Prague 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 後肢懸垂および再接地が骨格筋ミトコンドリアダイナミクスに及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      武田紘平、武政徹
    • 学会等名
      第27回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 後肢懸垂および再接地による骨格筋ミトコンドリア構造適応の3次元解析2019

    • 著者名/発表者名
      武田紘平、加藤薫、武政徹
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋萎縮に伴う骨格筋ミトコンドリア構造の適応2019

    • 著者名/発表者名
      武田紘平
    • 学会等名
      第11回分子骨格筋代謝研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 除神経による筋線維ミトコンドリア構造適応の超解像顕微鏡解析2018

    • 著者名/発表者名
      武田紘平、石山静葉、加藤薫、武政徹
    • 学会等名
      第73回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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