筋量・体力と真に関連するマイオカインの同定と心血管代謝リスク因子との因果関係解明

• 研究課題/領域番号: 19H04065
• 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59040:栄養学および健康科学関連
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 谷澤 薫平 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 専任講師 (50771812)
• 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: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2019年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: マイオカイン / 心血管代謝リスク / 骨格筋量 / 体力 / ゲノムワイド関連解析 / メンデルランダム化解析 / 遺伝子バリアント / 筋量 / 筋量・体力

研究開始時の研究の概要

骨格筋から分泌されるマイオカインは、運動の様々な恩恵を媒介する因子として注目を集めている。しかし、ヒトにおいて血中マイオカイン濃度が筋量・体力に依存して決定されるというエビデンスは乏しく、本当に心血管代謝リスク因子や疾患発症に影響を及ぼすかどうかも明らかではない。そこで本研究は、精度高く筋量・体力を評価している1500名規模のコホートを用いて、ヒトにおいて筋量・体力と真に関連するマイオカインを明らかにした上で、ゲノムワイド関連解析によるマイオカイン関連遺伝子多型の同定やメンデルランダム化解析等を通じて、マイオカインと心血管代謝リスク因子および疾患発症との因果関係を解明することを目的として行う。

研究成果の概要

本研究では、骨格筋量・体力と関連するマイオカインと心血管代謝リスク因子との因果関係を推定するため、939名の中高齢男女を対象とした横断研究およびメンデルランダム化解析を行った。その結果、本研究で分析したマイオカインX、YおよびZの安静空腹時の血清濃度は、骨格筋量の指標である骨格筋指数と負に関連すること、また、これらの血清濃度が高いほど心血管代謝リスクが高いことが明らかになった。さらに、ゲノムワイド関連解析によりこれらのマイオカイン濃度と関連する一塩基多型を探索し、それらを用いたメンデルランダム化解析を行った結果、マイオカインXおよびZといくつかの心血管代謝リスク因子との因果関係が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動の多岐に渡る恩恵を媒介する因子として、骨格筋から分泌されるマイオカインが注目を集めている。しかし、マイオカインの効果を報告した研究のほとんどは細胞・動物レベルの研究であり、ヒトにおけるエビデンスが不足している。したがって、ヒトを対象とした研究により血清マイオカイン濃度と心血管代謝リスク因子の関連についてエビデンスを提供することは、学術的・社会的に意義があると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] The combination of cardiorespiratory fitness and muscular fitness, and prevalence of diabetes mellitus in middle-aged and older men: WASEDA'S Health Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Wang D, Sawada SS, Tabata H, Kawakami R, Ito T, Tanisawa K, Higuchi M, Ishii K, Oka K, Suzuki K, Sakamoto S
  • 雑誌名: BMC Public Health 巻: 22(1) 号: 1 ページ: 626-626
  • DOI: 10.1186/s12889-022-12971-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association Between Temporal Changes in Diet Quality and Concurrent Changes in Dietary Intake, Body Mass Index, and Physical Activity Among Japanese Adults: A Longitudinal Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Daiki、Murakami Haruka、Gando Yuko、Kawakami Ryoko、Tanisawa Kumpei、Ohno Harumi、Konishi Kana、Sasaki Azusa、Morishita Akie、Miyatake Nobuyuki、Miyachi Motohiko
  • 雑誌名: Frontiers in Nutrition 巻: 9 ページ: 753127-753127
  • DOI: 10.3389/fnut.2022.753127
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association Between Dietary Patterns and Different Metabolic Phenotypes in Japanese Adults: WASEDA'S Health Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanisawa K, Ito T, Kawakami R, Usui C, Kawamura T, Suzuki K, Sakamoto S, Ishii K, Muraoka I, Oka K, Higuchi M
  • 雑誌名: Front Nutr 巻: 9 ページ: 779967-779967
  • DOI: 10.3389/fnut.2022.779967
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of a 1-year intervention comprising brief counselling sessions and low-dose physical activity recommendations in Japanese adults, and retention of the effect at 2 years: a randomized trial (2021)
  • 著者名/発表者名: Tripette J, Gando Y, Murakami H, Kawakami R, Tanisawa K, Ohno H, Konishi K, Tanimoto M, Tanaka N, Kawano H, Yamamoto K, Morishita A, Iemitsu M, Sanada K, Miyatake N, Miyachi M
  • 雑誌名: BMC Sports Sci Med Rehabil 巻: 13 号: 1 ページ: 133-133
  • DOI: 10.1186/s13102-021-00360-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association Between Dietary Patterns and Different Metabolic Phenotypes in Japanese Adults: WASEDA'S Health Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanisawa K, Ito T, Kawakami R, Usui C, Kawamura T, Suzuki K, Sakamoto S, Ishii K, Muraoka I, Oka K, Higuchi M
  • 雑誌名: Clin Nutr 巻: 40(11) 号: 11 ページ: 5523-5530
  • DOI: 10.1016/j.clnu.2021.09.032
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Establishing a Global Standard for Wearable Devices in Sport and Exercise Medicine: Perspectives from Academic and Industry Stakeholders. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ash GI et al.
  • 雑誌名: Sports Med 巻: 51(11) 号: 11 ページ: 2237-2250
  • DOI: 10.1007/s40279-021-01543-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association between alcohol dietary pattern and prevalence of dyslipidaemia: WASEDA'S Health Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanisawa K, Ito T, Kawakami R, Usui C, Kawamura T, Suzuki K, Sakamoto S, Ishii K, Muraoka I, Oka K, Higuchi M
  • 雑誌名: Br J Nutr 巻: - 号: 11 ページ: 1712-1722
  • DOI: 10.1017/s0007114521002671
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Wearable and telemedicine innovations for Olympic events and elite sport (2021)
  • 著者名/発表者名: Muniz-Pardos B, Angeloudis K, Guppy FM, Keramitsoglou I, Sutehall S, Bosch A, Tanisawa K, Hosokawa Y, Ash GI, Schobersberger W, Grundstein AJ, Casa DJ, Morrissey MC, Yamasawa F, Zelenkova I, Racinais S, Pitsiladis Y
  • 雑誌名: J Sports Med Phys Fitness 巻: 61(8) 号: 8 ページ: 1061-1072
  • DOI: 10.23736/s0022-4707.21.12752-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Determinants of Resting Oxidative Stress in Middle-Aged and Elderly Men and Women: WASEDA'S Health Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawamura T, Tanisawa K, Kawakami R, Usui C, Ito T, Tabata H, Nakamura N, Kurosawa S, Choi W, Ma S, Radak Z, Sawada SS, Suzuki K, Ishii K, Sakamoto S, Oka K, Higuchi M, Muraoka I
  • 雑誌名: Oxid Med Cell Longev 巻: - 号: 1 ページ: 5566880-5566880
  • DOI: 10.1155/2021/5566880
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Stool pattern is associated with not only the prevalence of tumorigenic bacteria isolated from fecal matter but also plasma and fecal fatty acids in healthy Japanese adults (2021)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Daiki、Murakami Haruka、Ohno Harumi、Tanisawa Kumpei、Konishi Kana、Todoroki-Mori Kikue、Tsunematsu Yuta、Sato Michio、Ogata Yuji、Miyoshi Noriyuki、Kubota Naoto、Kunisawa Jun、Wakabayashi Keiji、Kubota Tetsuya、Watanabe Kenji、Miyachi Motohiko
  • 雑誌名: BMC Microbiology 巻: 21 号: 1 ページ: 196-196
  • DOI: 10.1186/s12866-021-02255-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of gut microbiota of a healthy population and covariates affecting microbial variation in two large Japanese cohorts (2021)
  • 著者名/発表者名: Park J, Kato K, Murakami H, Hosomi K, Tanisawa K, Nakagata T, Ohno H, Konishi K, Kawashima H, Chen YA, Mohsen A, Xiao JZ, Odamaki T, Kunisawa J, Mizuguchi K, Miyachi M
  • 雑誌名: BMC Microbiol 巻: 21(1) 号: 23 ページ: 151-151
  • DOI: 10.1136/bjsports-2021-104014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ethical dilemmas and validity issues related to the use of new cooling technologies and early recognition of exertional heat illness in sport (2021)
  • 著者名/発表者名: Muniz-Pardos B, Angeloudis K, Guppy FM, Tanisawa K, Hosokawa Y, Ash GI, Schobersberger W, Grundstein AJ, Yamasawa F, Racinais S, Casa DJ, Pitsiladis YP
  • 雑誌名: BMJ Open Sport Exerc Med 巻: 7(2) 号: 2 ページ: e001041-e001041
  • DOI: 10.1136/bmjsem-2021-001041
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Integrating Transwomen and Female Athletes with Differences of Sex Development (DSD) into Elite Competition: The FIMS 2021 Consensus Statement (2021)
  • 著者名/発表者名: Hamilton BR et al.
  • 雑誌名: Sports Med 巻: 53(9) 号: 7 ページ: 1855-1864
  • DOI: 10.1007/s40279-021-01451-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Female Athletes Genetically Susceptible to Fatigue Fracture Are Resistant to Muscle Injury (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto-Mikami E, Kumagai H, Tanisawa K, Taga Y, Hirata K, Kikuchi N, Kamiya N, Kawakami R, Midorikawa T, Kawamura T, Kakigi R, Natsume T, Zempo H, Suzuki K, Kohmura Y, Mizuno K, Torii S, Sakamoto S, Oka K, Higuchi M, Naito H, Miyamoto N, Fuku N
  • 雑誌名: Medicine & Science in Sports & Exercise 巻: Publish Ahead of Print 号: 9 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1249/mss.0000000000002658
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MANTA, an integrative database and analysis platform that relates microbiome and phenotypic data (2020)
  • 著者名/発表者名: Chen YA, Park J, Natsume-Kitatani Y, Kawashima H, Mohsen A, Hosomi K, Tanisawa K, Ohno H, Konishi K, Murakami H, Miyachi M, Kunisawa J, Mizuguchi K
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 15(12) 号: 12 ページ: e0243609-e0243609
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0243609
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Visceral fat and cardiorespiratory fitness with prevalence of pre-diabetes/diabetes mellitus among middle-aged and elderly Japanese people: WASEDA’S Health Study (2020)
  • 著者名/発表者名: Usui Chiyoko、Kawakami Ryoko、Tanisawa Kumpei、Ito Tomoko、Tabata Hiroki、Iizuka Satoshi、Kawamura Takuji、Midorikawa Taishi、Sawada Susumu S.、Torii Suguru、Sakamoto Shizuo、Suzuki Katsuhiko、Ishii Kaori、Oka Koichiro、Muraoka Isao、Higuchi Mitsuru
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 15 号: 10 ページ: 0241018-0241018
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0241018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association between dietary intake and the prevalence of tumourigenic bacteria in the gut microbiota of middle-aged Japanese adults (2020)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Daiki、Murakami Haruka、Ohno Harumi、Tanisawa Kumpei、Konishi Kana、Tsunematsu Yuta、Sato Michio、Miyoshi Noriyuki、Wakabayashi Keiji、Watanabe Kenji、Miyachi Motohiko
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 15221-15221
  • DOI: 10.1038/s41598-020-72245-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cut‐offs for calf circumference as a screening tool for low muscle mass: WASEDA'S Health Study (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawakami Ryoko、Miyachi Motohiko、Sawada Susumu S.、Torii Suguru、Midorikawa Taishi、Tanisawa Kumpei、Ito Tomoko、Usui Chiyoko、Ishii Kaori、Suzuki Katsuhiko、Sakamoto Shizuo、Higuchi Mitsuru、Muraoka Isao、Oka Koichiro
  • 雑誌名: Geriatrics & Gerontology International 巻: 20 号: 10 ページ: 943-950
  • DOI: 10.1111/ggi.14025
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sport and Exercise Genomics: The FIMS 2019 Consensus Statement Update (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanisawa K, Wang G, Seto J, Verdouka I, Twycross-Lewis R, Karanikolou A, Tanaka M, Borjesson M, Di Luigi L, Dohi M, Wolfarth B, Swart J, Bilzon JLJ, Badtieva V, Papadopoulou T, Casasco M, Geistlinger M, Bachl N, Pigozzi F, Pitsiladis Y
  • 雑誌名: Br J Sports Med 巻: 54(16) 号: 16 ページ: 969-975
  • DOI: 10.1136/bjsports-2019-101532
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Micronutrient Intake Adequacy in Men and Women with a Healthy Japanese Dietary Pattern (2019)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Tanisawa K, Kawakami R, Usui C, Ishii K, Suzuki K, Sakamoto S, Muraoka I, Oka K, Higuchi M
  • 雑誌名: Nutrients 巻: 12(1) 号: 1 ページ: 6-6
  • DOI: 10.3390/nu12010006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of Vitamin D Supplementation on Body Composition and Physical Fitness in Healthy Adults: A Double-Blind, Randomized Controlled Trial (2019)
  • 著者名/発表者名: Sun X, Tanisawa K, Zhang Y, Ito T, Oshima S, Higuchi M, Cao ZB
  • 雑誌名: Ann Nutr Metab 巻: 75(4) ページ: 231-237
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ageing Affects the Association Between Serum 25- Hydroxyvitamin D Concentrations and Cardiorespiratory Fitness in Middle-Aged and Elderly Men (2019)
  • 著者名/発表者名: Sun X, Tanisawa K, Ito T, Oshima S, Higuchi M, Cao ZB
  • 雑誌名: Asia Pac J Clin Nutr 巻: 28(3) ページ: 614-620
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Renormalized Basal Metabolic Rate Describes the Human Aging Process and Longevity (2019)
  • 著者名/発表者名: Kitazoe Y, Kishino H, Tanisawa K, Udaka K, Tanaka M
  • 雑誌名: Aging Cell 巻: 18(4) 号: 4 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1111/acel.12968
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著