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運動を具現化する新規異種細胞間輸液制御モジュールを活用した細胞機能連関研究の挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 18K19762
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関立命館大学

研究代表者

橋本 健志  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70511608)

研究分担者 小西 聡  立命館大学, 理工学部, 教授 (50288627)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード筋収縮 / 肥満 / サルコペニア / 乳酸 / 脂肪分解 / 顕微鏡 / 電気刺激 / 細胞工学 / 輸液 / 中性脂肪 / ナノマイクロテクノロジー / オンチップ培養細胞組織 / 細胞培養 / 骨格筋 / 脂肪 / バイオチップ / 自動回収 / 運動 / 代謝
研究成果の概要

培地の輸液や自動回収作業を制御できるモジュールにて、C2C12骨格筋細胞に電気刺激(筋の収縮運動)を加え、その際の培地を自動回収することで、培地中に分泌された乳酸濃度をマニュアル操作と同様に解析できることを認めた。また、脂肪細胞内の中性脂肪を合成あるいは分解する薬剤刺激をコンピュータ制御により適宜加え、脂肪蓄積量を一定に制御できることが認められた。さらに、骨格筋細胞と脂肪細胞の機能を亢進しうる外的刺激(低酸素環境や機能性食品素材など)について、明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体内では、組織と組織、あるいは臓器と臓器が機能的に連関し、健康状態を維持している。当該分野で、実験動物を使用しての研究が難しくなっている中、特に運動・栄養処方を臨床応用研究に展開するための、組織間の機能連関亢進を意図した細胞培養研究は殆ど存在しない。
本研究で、各種運動・栄養刺激に対する細胞動態を検証しつつ、その知見を基軸とした骨格筋と脂肪組織の機能連関解析を実現し、その亢進を図るための基盤が形成できたと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Cell and tissue system capable of automated culture, stimulation, and monitor with the aim of feedback control of organs-on-a-chip2021

    • 著者名/発表者名
      Konishi Satoshi、Hashimoto Takeshi、Nakabuchi Tsubasa、Ozeki Takatoshi、Kajita Hiroki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80447-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Fucoxanthin on the Inhibition of Dexamethasone-Induced Skeletal Muscle Loss in Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Maki、Hosokawa Masashi、Miyashita Kazuo、Nishino Hoyoku、Hashimoto Takeshi
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13 号: 4 ページ: 1079-1079

    • DOI

      10.3390/nu13041079

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Caffeine increases myoglobin expression via the cyclic AMP pathway in L6 myotubes2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yokokawa, Takeshi Hashimoto, Nobumasa Iwanaka
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 9 号: 9 ページ: 1-1

    • DOI

      10.14814/phy2.14869

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effect of eleutherococcus senticosus on metabolism-associated protein expression in 3T3-L1 and C2C12 cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Takeshi、Okada Yoko、Yamanaka Atsushi、Ono Natsuhiko、Uryu Keisuke、Maru Isafumi
    • 雑誌名

      Physical Activity and Nutrition

      巻: 24 号: 3 ページ: 13-18

    • DOI

      10.20463/pan.2020.0016

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dehydroepiandrosterone activates 5′-adenosine monophosphate-activated protein kinase and suppresses lipid accumulation and adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yokokawa Takumi、Sato Koji、Narusawa Ryoko、Kido Kohei、Mori Risako、Iwanaka Nobumasa、Hayashi Tatsuya、Hashimoto Takeshi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 528 号: 3 ページ: 612-619

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.136

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute effect of the timing of resistance exercise and nutrient intake on muscle protein breakdown2020

    • 著者名/発表者名
      Kume W, Yasuda J, Hashimoto T
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 12(4) 号: 4 ページ: 1177-1177

    • DOI

      10.3390/nu12041177

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fucoxanthinol attenuates oxidative stress-induced atrophy and loss in myotubes and reduces the triacylglycerol content in mature adipocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa M, Hosokawa M, Miyashita K, Fujita T, Nishino H, Hashimoto T
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: 47 号: 4 ページ: 2703-2711

    • DOI

      10.1007/s11033-020-05369-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Moderate hypoxia promotes skeletal muscle cell growth and hypertrophy in C2C12 cells2020

    • 著者名/発表者名
      Sakushima K, Yoshikawa M, Osaki T, Miyamoto N, Hashimoto T
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 525(4) 号: 4 ページ: 921-927

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.02.152

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iron deficiency attenuates catecholamine stimulated lipolysis via downregulation of lipolysis related proteins and glucose utilization in 3T3 L1 adipocytes.2020

    • 著者名/発表者名
      Higashida K, Takeuchi N, Inoue S, Hashimoto T, Nakai N
    • 雑誌名

      Mol Med Rep.

      巻: 21 ページ: 1383-1389

    • DOI

      10.3892/mmr.2020.10929

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Lactate-based compound containing caffeine in addition to voluntary running exercise decreases subcutaneous fat mass and improves glucose metabolism in obese rats2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T, Yokokawa T, Narusawa R, Okada Y, Kawaguchi R, Higashida K
    • 雑誌名

      Journal of Functional Foods

      巻: 56 ページ: 84-91

    • DOI

      10.1016/j.jff.2019.03.007

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Acute effect of nutrition intake before or after resistance on muscle breakdown in the morning in healthy young men2019

    • 著者名/発表者名
      Kume W, Katayama K, Hashimoto T
    • 学会等名
      24th annual congress of the European College of Sport Science, Prague, Czech Republic, Prague Congress Center
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Moderate hypoxia promotes skeletal muscle cell growth and hypertrophy2019

    • 著者名/発表者名
      Sakushima K, Yoshikawa M, Osaki T, Miyamoto N, Hashimoto T
    • 学会等名
      24th annual congress of the European College of Sport Science, Prague, Czech Republic, Prague Congress Center
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An anti-obesity effect of fucoxanthin supplementation and low intensity/volume exercise in diet-induced obese mice2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa M, Okubo S, Oka A, Kiriyama C, Murai H, Hashimoto T
    • 学会等名
      24th annual congress of the European College of Sport Science, Prague, Czech Republic, Prague Congress Center
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acute effect of the order of resistance exercise and nutrient intake on muscle breakdown2019

    • 著者名/発表者名
      Kume W, Yasuda J, Yoshikawa M, Hashimoto T
    • 学会等名
      The American College of Sports and Medicine 66th Annual Meeting, Orlando, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of moderate hypoxia on skeletal muscle cell growth and related protein expression2019

    • 著者名/発表者名
      Sakushima K, Yoshikawa M, Hashimoto T
    • 学会等名
      The American College of Sports and Medicine 66th Annual Meeting, Orlando, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of Eleutherococcus senticosus on adipocyte differentiation and lipid accumulation in 3T3-L1 cells2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa M, Okada Y, Mikumo M, Ono N, Uryu K, Hashimoto T
    • 学会等名
      The American College of Sports and Medicine 66th Annual Meeting, Orlando, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of Eleutherococcus senticosus on metabolism-associated protein expressions in C2C12 cells2019

    • 著者名/発表者名
      Mikumo M, Okada Y, Yoshikawa M, Ono N, Uryuu K, Hashimoto T
    • 学会等名
      The American College of Sports and Medicine 66th Annual Meeting, Orlando, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 栄養介入の分子作用機序解明と抗サルコペニアへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      橋本健志
    • 学会等名
      日本スポーツ栄養学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Acute effect of resistance exercise and substantial breakfast on muscle breakdown in healthy young men2018

    • 著者名/発表者名
      Kume W, Yoshikawa M, Yasuda J, Hashimoto T
    • 学会等名
      European College of Sport Science 23th Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ameliorative effect of Fucoxanthin on decreased skeletal muscle mass in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa M, Sakushima K, Kume W, Usami K, Hosokawa M, Miyashita K, Nishino H, Hashimoto T
    • 学会等名
      European College of Sport Science 23th Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hypoxia promotes skeletal muscle differentiation in C2C12 skeletal muscle cells2018

    • 著者名/発表者名
      Sakushima K, Yoshikawa M, Hashimoto T
    • 学会等名
      European College of Sport Science 23th Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 体育の科学 『トレーニングと認知機能適応』2018

    • 著者名/発表者名
      橋本健志、小河繁彦
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      杏林書院
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] ニュース

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/shs/news/article.html/?id=511

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ニュース

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/shs/news/article.html/?id=530

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] ニュース

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/gs_shs/news/article.html/?news_id=439

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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