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加齢に伴うレジスタンス運動抵抗性メカニズムの解明と克服

研究課題

研究課題/領域番号 19H03999
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

小笠原 理紀  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10634602)

研究分担者 中里 浩一  日本体育大学, 保健医療学部, 教授 (00307993)
山本 正道  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任部長 (70423150)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードサルコペニア / 解糖系 / インスリン抵抗性 / mTOR / ヘキソキナーゼ / 乳酸 / 筋肥大 / 糖代謝 / ミオシン分子シャペロン / 運動抵抗性 / 骨格筋老化 / 筋萎縮 / タンパク質代謝 / 加齢 / 老化 / 代謝物 / RNA-Seq / 同化抵抗性 / 肥満 / 筋内脂肪 / 筋細胞内脂肪 / タンパク質合成 / メタボロミクス / 筋収縮
研究開始時の研究の概要

本研究では加齢に伴う解糖能力の低下がレジスタンス運動抵抗性に関与しているのではないかという仮説を立て、実験動物のレジスタンス運動モデルを用いて仮説検証およびレジスタンス運動抵抗性の克服手法の開発を試みる。本研究の成果は、レジスタンス運動抵抗性の解消を通じてサルコペニアを克服することに発展し、超高齢社会における健康寿命延伸という社会的課題の解決への展開が期待される。

研究成果の概要

加齢に伴い筋収縮/レジスタンス運動に対する筋タンパク質合成応答が低下する(レジスタンス運動抵抗性)。本研究では,加齢による萎縮の著しい速筋において、解糖系酵素の発現や活性が一様に低下していることに注目し,レジスタンス運動による筋タンパク質合成促進における糖代謝の役割について検討した.その結果,レジスタンス運動抵抗性がインスリン抵抗性と無関係に生じる一方で,解糖系代謝がmTORシグナルと筋タンパク質合成を正に制御し,筋収縮によるmTORシグナルの活性化に一部関与することが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨格筋は、日常生活動作などの運動器としての役割のみならず代謝臓器としても重要な役割を果たすことから、その量・機能の低下は我々の健康に深刻な影響を及ぼす。骨格筋量・機能は疾患の有無に関わらず加齢により低下するため(サルコペニア)、そのメカニズムの解明と予防・改善方法の開発が超高齢社会における健康寿命延伸に向けて喫緊の課題となっている。本研究の成果はサルコペニアの一要因と考えられるレジスタンス運動抵抗性メカニズムの一端を解明したものであり,今後本研究の知見に基づきレジスタンス運動抵抗性の改善を目指すことでサルコペニアの改善に貢献する可能性がある.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Implication of satellite cell behaviors in capillary growth via VEGF expression-independent mechanism in response to mechanical loading in HeyL-null mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Fukada So-ichiro、Kokubo Hiroki、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Cell Physiology

      巻: 322 号: 2 ページ: C275-C282

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00343.2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basal and resistance exercise-induced increase in protein synthesis is impaired in skeletal muscle of iron-deficient rats.2021

    • 著者名/発表者名
      Higashida K, Inoue S, Takeuchi N, Ato S, Ogasawara R, Nakai N.
    • 雑誌名

      Nutrition

      巻: 91-92 ページ: 111389-111389

    • DOI

      10.1016/j.nut.2021.111389

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-term high-fat diet induces muscle fiber type-selective anabolic resistance to resistance exercise2021

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Mori Takahiro、Fujita Yuki、Mishima Taiga、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 131 号: 2 ページ: 442-453

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00889.2020

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] c-Myc overexpression increases ribosome biogenesis and protein synthesis independent of mTORC1 activation in mouse skeletal muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Takahiro、Ato Satoru、Knudsen Jonas R.、Henriquez-Olguin Carlos、Li Zhencheng、Wakabayashi Koki、Suginohara Takeshi、Higashida Kazuhiko、Tamura Yuki、Nakazato Koichi、Jensen Thomas E.、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism

      巻: 321 号: 4 ページ: E551-E559

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00164.2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of 2-deoxyglucose-mediated inhibition of glycolysis on the regulation of mTOR signaling and protein synthesis before and after high-intensity muscle contraction2021

    • 著者名/発表者名
      Suginohara Takeshi、Wakabayashi Koki、Ato Satoru、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      Metabolism

      巻: 114 ページ: 154419-154419

    • DOI

      10.1016/j.metabol.2020.154419

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapamycin and mTORC2 inhibition synergistically reduce contraction‐stimulated muscle protein synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Riki、Knudsen Jonas R.、Li Jingwen、Ato Satoru、Jensen Thomas E.
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 598 号: 23 ページ: 5453-5466

    • DOI

      10.1113/jp280528

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Habitual high-protein diet does not influence muscle protein synthesis in response to acute resistance exercise in rats2020

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Maruyama Yuki、Yoshizato Hideo、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      Nutrition

      巻: 78 ページ: 110795-110795

    • DOI

      10.1016/j.nut.2020.110795

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-intensity Muscle Contraction-Mediated Increases in Akt1 and Akt2 Phosphorylation Do Not Contribute to mTORC1 Activation and Muscle Protein Synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Y, Ikeda C, Wakabayashi K, Ato S, Ogasawara R
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 128 号: 4 ページ: 830-837

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00578.2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ラパマイシン慢性投与によるmTOR阻害が筋線維タイプ特異的なタンパク質代謝制御に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      山田悠衣, 大矢知恵梨, 小笠原理紀
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 短期的な高脂肪食摂取は筋線維タイプ特異的なレジスタンス運動抵抗性を引き起こす2021

    • 著者名/発表者名
      三島大雅, 阿藤聡, 森峰弘, 小笠原理紀
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 電気周波数の違いによる筋収縮強度の違いが筋原線維とミトコンドリアタンパク質合成に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      竹中洋介, 椙村草太, 小笠原理紀
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] c-Mycの過剰発現がインスリン刺激時の筋タンパク質合成に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      浅野賢吾, 森峰弘, 小笠原理紀
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 鉄欠乏は筋収縮による骨格筋タンパク質合成を低下させる2021

    • 著者名/発表者名
      東田一彦, 竹内のどか, 阿藤聡, 小笠原理紀, 中井直也
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 筋収縮によるリボソーム生合成促進機構とその骨格筋量調節における役割2021

    • 著者名/発表者名
      小笠原理紀
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レジスタンストレーニングによるmTORC1活性化が骨格筋のヘキソキナーゼに及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      伴 真梨子,小笠原 理紀
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 筋収縮により新規に合成されるタンパク質の組成にmTORC1が与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      藤田 悠暉,阿藤 聡,小笠原 理紀
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋の運動適応におけるmTORC2/c-Myc経路の役割2020

    • 著者名/発表者名
      小笠原 理紀
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラパマイシンがレジスタンス運動によるエネルギー代謝関連タンパク質の発現 調節に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      ラパマイシンがレジスタンス運動によるエネルギー代謝関連タンパク質の発現調節に及ぼす影響
    • 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] レジスタンス運動によるmTORシグナル経路活性化および筋タンパク質合成の 増加における解糖系代謝の役割2019

    • 著者名/発表者名
      レジスタンス運動によるmTORシグナル経路活性化および筋タンパク質合成の増加における解糖系代謝の役割
    • 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] レジスタンス運動による筋タンパク質合成促進におけるAktの役割2019

    • 著者名/発表者名
      レジスタンス運動による筋タンパク質合成促進におけるAktの役割
    • 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] 絶食に伴う筋タンパク質代謝の変化に加齢が及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 悠暉、松波 京、阿藤 聡、小笠原 理紀
    • 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] 短期間の高脂肪食摂取がレジスタンス運動による筋タンパク質同化作用に及 ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      森 峰広、阿藤 聡、小笠原 理紀
    • 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
  • [図書] トレーニングとリカバリーの科学的基礎2021

    • 著者名/発表者名
      平山邦明, 宮本直和, 小笠原理紀, 前大純朗, 谷中拓哉, 武井誠一郎, 有光琢磨, 中垣浩平, 藤田善也, 東田一彦, 西多昌規, 伊藤大永, 笠原政志, 山下大地, 菊池直樹
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      文光堂
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://muscle.web.nitech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] 名古屋工業大学研究者データベース

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000423_ja.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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