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生体の炭水化物量の多寡が骨格筋の代謝に及ぼす影響の網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K11711
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関株式会社関西メディカルネット(関西電力医学研究所)

研究代表者

浜本 芳之  株式会社関西メディカルネット(関西電力医学研究所), 糖尿病研究センター代謝・栄養研究部, 部長 (50390787)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
キーワード炭水化物 / 尿糖排泄 / 糖新生 / 骨格筋 / 低炭水化物 / SGLT2 / インクレチン / 糖代謝 / サルコペニア
研究開始時の研究の概要

高齢者では、加齢に伴う糖尿病などの疾病に加え、運動機能の低下がQOLの低下、健康寿命の短縮をきたすことから、骨格筋量・筋力の維持は重要である。筋肉の維持には、栄養、ホルモン、運動刺激が重要とされているが、栄養において適切な総エネルギー、炭水化物や蛋白質の摂取比率の科学的根拠は未だ確立していない。そこで本研究では、摂取炭水化物量を増減したり尿糖排泄量を増加させたりすることで、生体における炭水化物量が変化することが臓器レベルでどのような代謝変化をもたらすかについて、特に骨格筋を中心に明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

生体内炭水化物の多寡が骨格筋や肝臓代謝に及ぼす影響について検討するため、SGLT2欠損マウスを用いて、通常餌(SC;炭水化物57.9%)と低炭水化物餌(LC;20.9%)で実験を行った。自由摂餌下では相対的に高脂肪食になり総摂取エネルギーが増加するLC群で体重増加(肥満)し耐糖能が悪化したが、尿糖排泄するSGLT2欠損マウスでは耐糖能が保たれた。一方、Pair-feedingで摂取エネルギーをSC・LCで同等に揃えると、むしろSGLT2欠損マウスでのみLC群で腹腔内脂肪の増加を伴う体重増加が見られ、炭水化物制限と尿糖排泄が併存すると脂肪蓄積に働くことが示された。骨格筋は遺伝子変化が見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

低炭水化物ダイエットが流行し、糖尿病治療薬としてSGLT2阻害薬が臨床応用されている現在、摂取炭水化物制限と尿中糖排泄促進を同時に行った際に、臓器レベルの代謝調節機構や全身の代謝にどのような影響をもたらすかは明らかでない。同様条件下で臨床的に正常血糖ケトアシドーシスを発症するリスクが知られているが、慢性的な影響は体重への影響ですら明確ではないため、明らかにすることは喫緊の課題である。特に肝臓における糖新生や脂肪代謝、骨格筋における糖代謝やアミノ酸代謝を解明し、長期的な低炭水化物食やSGLT2阻害薬の全身・臓器代謝への影響を詳らかにすることは、高齢社会を迎えた我が国の健康寿命延伸にも寄与する。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] SGLT2欠損状態における低炭水化物食摂取が耐糖能、血糖調節ホルモンに及ぼす影響の解明 -SGLT2変異SAMP10マウスを用いた検討-2019

    • 著者名/発表者名
      韓桂栄、浜本芳之、横井伯英、木戸良明、清野裕、清野進
    • 学会等名
      第34回老化促進モデルマウス(SAM)学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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