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筋収縮によって即時的に活性化される骨格筋糖輸送を増強・減弱する因子とその分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 19K11520
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
研究機関京都大学

研究代表者

林 達也  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (00314211)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019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 / 筋収縮 / 糖代謝 / 糖輸送 / 細胞内情報伝達 / AMPキナーゼ / Akt / インスリン感受性 / 収縮 / 絶食 / TRB3 / レジスタンストレーニング / 代償性筋肥大 / デヒドロエピアンドロステロン / 脂肪蓄積 / カフェイン / ファイトケミカル / メタボローム解析
研究開始時の研究の概要

骨格筋の糖輸送は筋収縮によって即時的に活性化され、骨格筋が継続的に収縮するためのエネルギー基質を供給する重要な意義を持っている。しかし、筋収縮による糖輸送活性化がどのような因子によって増強あるいは減弱されるのかは十分に明らかではない。本研究では、食事やファイトケミカル、環境、薬剤などによって、糖輸送やその分子機構がどのような影響を受けるのかを検討する。本研究の成果は、運動時の糖代謝を効果的に活性化するために、好ましい、あるいは避けるべき条件を提示することになり、ヒトにおける運動トレーニングや糖尿病の運動療法への実装につながることが期待される。

研究成果の概要

本研究は、筋収縮によって急性的に活性化される糖代謝を増強あるいは減弱する因子を新規に明らかにし、その現象が生じる分子メカニズムを解明することを目的として実施した。その結果、長時間の絶食が、筋収縮によって即自的に惹起される5'-AMP-activated protein kinase(AMPK)を介した糖代謝活性化の増強因子として作用するとともに、筋収縮後に生じるインスリン感受性亢進の増強因子としても作用する可能性が明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨格筋糖代謝は筋収縮によって即時的(数分以内)に活性化され、骨格筋が継続的に収縮するためのエネルギー基質を供給する重要な意義を持っている。しかし、筋収縮による糖代謝活性化がどのような因子によって修飾されるかは十分に明らかではない。長時間の絶食が代謝活性化の増強因子として作用する可能性を示した本研究の成果は、運動時の糖代謝を効果的に活性化する手段を検討する基礎的知見となる成果であり、ヒトにおける運動トレーニングや糖尿病の運動療法への実装につながることが期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 2件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] コぺンハーゲン大学(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 実施状況報告書
  • [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
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Methylglyoxal reduces molecular responsiveness to 4 weeks of endurance exercise in mouse plantaris muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Ogawa Takeshi、Yokokawa Takumi、Kido Kohei、Goto Katsumasa、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 132 号: 2 ページ: 477-488

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00539.2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TLR4-Mediated Inflammatory Responses Regulate Exercise-Induced Molecular Adaptations in Mouse Skeletal Muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiyoshi Haruna、Egawa Tatsuro、Kurogi Eriko、Yokokawa Takumi、Kido Kohei、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 3 ページ: 1877-1877

    • DOI

      10.3390/ijms23031877

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fasting potentiates insulin-mediated glucose uptake in rested and prior-contracted rat skeletal muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Kido Kohei、Egawa Tatsuro、Watanabe Shinya、Kawanaka Kentaro、Treebak Jonas T.、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism

      巻: 322 号: 5 ページ: E425-E435

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00412.2021

    • 関連する報告書
      2021 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] Association of Glycative Stress With Motor and Muscle Function2022

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 13 ページ: 855358-855358

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.855358

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 骨格筋が担う糖代謝の新知見 運動がもたらす効果とその制御2022

    • 著者名/発表者名
      木戸康平、川中健太郎、林 達也
    • 雑誌名

      実験医学増刊

      巻: 40 (2) ページ: 18-23

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Stair climbing–descending exercise following meals improves 24-hour glucose excursions in people with type 2 diabetes2021

    • 著者名/発表者名
      Honda Hiroto、Igaki Makoto、Komatsu Motoaki、Tanaka Shin-ichiro、Takaishi Tetsuo、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 10 号: 1 ページ: 51-56

    • DOI

      10.7600/jpfsm.10.51

    • NAID

      130007967783

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 年月日
      2021-01-25
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コロナ禍で改めて見直す身体活動の重要性2021

    • 著者名/発表者名
      本田寛人、林 達也.
    • 雑誌名

      糖尿病プラクティス

      巻: 38 ページ: 464-466

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 糖化ストレスと運動機能2021

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、林 達也
    • 雑誌名

      糖尿病プラクティス

      巻: 38 ページ: 587-589

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 短時間の階段昇降運動による急性血糖降下2021

    • 著者名/発表者名
      本田寛人、髙石鉄雄、林 達也
    • 雑誌名

      糖尿病プラクティス

      巻: 38 ページ: 709-712

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] AMPK is indispensable for overload‐induced muscle glucose uptake and glycogenesis but dispensable for inducing hypertrophy in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kido Kohei、Egawa Tatsuro、Fujiyoshi Haruna、Suzuki Hikari、Kawanaka Kentaro、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 号: 4

    • DOI

      10.1096/fj.202002164r

    • NAID

      120007173628

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of mild hyperbaric oxygen on osteoporosis induced by hindlimb unloading in rats.2020

    • 著者名/発表者名
      Takemura A, Pajevic PD, Egawa T, Teshigawara R, Hayashi T, Ishihara A.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab.

      巻: - 号: 5 ページ: 631-638

    • DOI

      10.1007/s00774-020-01100-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Muscle denervation reduces mitochondrial biogenesis and mitochondrial translation factor expression in mice2020

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

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 527 号: 1 ページ: 146-152

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.04.062

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of receptor for advanced glycation end products in microgravity-induced skeletal muscle atrophy in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Kido Kohei、Yokokawa Takumi、Fujibayashi Mami、Goto Katsumasa、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      Acta Astronautica

      巻: 176 ページ: 332-340

    • DOI

      10.1016/j.actaastro.2020.07.002

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2型糖尿病患者における食後の急性血糖変化に対する他動的乗馬運動の有効性2020

    • 著者名/発表者名
      黒瀨聖司、今井 優、中島友里、草葉怜奈、荻野沙矢加、七澤智子、石倉有香、髭 秀樹、中前恵一郎、東 信之、林 達也、桝田 出
    • 雑誌名

      糖尿病プラクティス

      巻: 37 ページ: 94-99

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical Activity, Nutritional Status, and Autonomic Nervous System Activity in Healthy Young Adults with Higher Levels of Depressive Symptoms and Matched Controls without Depressive Symptoms: A Cross-Sectional Study2020

    • 著者名/発表者名
      Tsujita Natsuki、Akamatsu Yasunori、Nishida Marcio Makoto、Hayashi Tatsuya、Moritani Toshio
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 12 号: 3 ページ: 690-690

    • DOI

      10.3390/nu12030690

    • 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] Effect of Tryptophan, Vitamin B<sub>6</sub>, and Nicotinamide-Containing Supplement Loading between Meals on Mood and Autonomic Nervous System Activity in Young Adults with Subclinical Depression: A Randomized, Double-Blind, and Placebo-Controlled Study2019

    • 著者名/発表者名
      TSUJITA Natsuki、AKAMATSU Yasunori、NISHIDA Marcio Makoto、HAYASHI Tatsuya、MORITANI Toshio
    • 雑誌名

      Journal of Nutritional Science and Vitaminology

      巻: 65 号: 6 ページ: 507-514

    • DOI

      10.3177/jnsv.65.507

    • NAID

      130007777888

    • ISSN
      0301-4800, 1881-7742
    • 年月日
      2019-12-31
    • 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] The Effects of Caffeine on Metabolomic Responses to Muscle Contraction in Rat Skeletal Muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuda Satoshi、Hayashi Tatsuya、Egawa Tatsuro
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 11 号: 8 ページ: 1819-1819

    • DOI

      10.3390/nu11081819

    • NAID

      120006766119

    • 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] Effects of Exposure to Mild Hyperbaric Oxygen on DSS-Induced Colonic Inflammation and Diarrhea in Rats2019

    • 著者名/発表者名
      Takemura Ai、Egawa Tatsuro、Tanaka Takuji、Kuramoto Takashi、Hayashi Tatsuya、Ishihara Akihiko
    • 雑誌名

      Journal of Inflammation Research

      巻: Volume 12 ページ: 293-299

    • DOI

      10.2147/jir.s220586

    • 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] The Protective Effect of Brazilian Propolis against Glycation Stress in Mouse Skeletal Muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Egawa T, Ohno Y, Yokoyama S, Yokokawa T, Tsuda S, Goto K, Hayashi T.
    • 雑誌名

      Foods

      巻: 8 号: 10 ページ: 439-439

    • DOI

      10.3390/foods8100439

    • NAID

      120006766120

    • 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
  • [学会発表] 糖化ストレスによる運動抵抗性誘導 マウスにおける骨格筋肥大の抑制2021

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、小川岳史、木戸康平、横川拓海、後藤勝正、林 達也
    • 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] マウス骨格筋における運動適応に対する炎症応答の影響2021

    • 著者名/発表者名
      藤吉春奈、江川達郎、横川拓海、林 達也
    • 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] 慢性的な過負荷に対する骨格筋適応におけるAMPKの役割2021

    • 著者名/発表者名
      木戸康平、江川達郎、藤吉春菜、鈴木ひかり、川中健太郎、林達也
    • 学会等名
      第7回日本筋学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微小重力および老化による骨格筋萎縮における糖化ストレス応答の差異2021

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、木戸康平、横川拓海、後藤勝正、林達也
    • 学会等名
      第66回日本宇宙航空環境医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮進行におけるRAGEシグナルの関与2020

    • 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93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 若年男性における身体の糖化状態が筋力トレーニング効果におよぼす効果2020

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、藤林真美、伊藤理香、後藤勝正、林達也
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of glycation stress on strength-enhancing effect of resistance training in young male2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Egawa, Masami Fujibayashi, Rika Ito, Kazumasa Goto, Tatsuya Hayashi
    • 学会等名
      APS Integrative Physiology of Exercise
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Skeletal muscle AMPK is indispensable for overload-induced muscle glucose uptake and glycogenesis but dispensable for inducing hypertrophy in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kido, Tatsuro Egawa, Hikari Suzuki, Tatsuya Hayashi
    • 学会等名
      APS Integrative Physiology of Exercise
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋肥大に対する糖化ストレスの影響2020

    • 著者名/発表者名
      小川岳史、江川達郎、林 達也
    • 学会等名
      第34回日本体力医学会近畿地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Time course effects of voluntary running exercise on protein products of immediate early genes in murine hippocampus2019

    • 著者名/発表者名
      Yokokawa Takumi、Hayashi Tatsuya、Fujita Satoshi
    • 学会等名
      24th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 内分泌・代謝系の運動生理とトレーニング効果2019

    • 著者名/発表者名
      林 達也
    • 学会等名
      第46回日本整形外科学会スポーツ医学研修会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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.2019

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第5回 Neo Vitamin D Workshop学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 自発走運動によるマウス骨格筋適応に対する糖化ストレスの影響2019

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、大野善隆、横山真吾、小川岳史、後藤勝正、林 達也
    • 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] 脱神経がマウス骨格筋におけるミトコンドリア翻訳因子の発現量に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      横川拓海、森理紗子、菅 唯志、伊坂忠夫、林 達也、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 実施状況報告書
  • [学会発表] 内分泌・代謝系の運動生理とトレーニング効果2019

    • 著者名/発表者名
      林 達也
    • 学会等名
      日本医師会第32回健康スポーツ医学講習会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [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 実施状況報告書
  • [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(Effects of skeletal muscle-specific IGF-I deletion on systemic and muscular metabolism)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 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] シリーズ〈栄養と疾病の科学〉3 糖尿病と食2021

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、林 達也
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254361872
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] Psychology and Pathophysiological Outcomes of Eating2021

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Kido Kohei、Yokokawa Takumi、Fujibayashi Mami、Goto Katsumasa、Hayashi Tatsuya
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      9781839687778
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 筋肉研究最前線 : 代謝メカニズム、栄養、老化・疾病予防、科学的トレーニング法2019

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、林 達也
    • 総ページ数
      342
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      4860436156
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 林 達也研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.hayashilab.org/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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