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単回レジスタンス運動でインスリン感受性を改善するために-分子制御からのアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 19K20007
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関福岡大学 (2020-2021)
京都大学 (2019)

研究代表者

木戸 康平  福岡大学, スポーツ科学部, 助教 (50822730)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードレジスタンス運動 / インスリン感受性 / 骨格筋 / AMPK / mTORC1 / IRS-1 / 糖取り込み / 絶食 / mTORC1 / 糖代謝
研究開始時の研究の概要

これまで、単回の有酸素性運動が、骨格筋のインスリン感受性を長時間高めることが多数報告されている。また、単回のレジスタンス運動が引き起こす骨格筋内の分子応答は、有酸素性運動よりインスリン感受性を強く改善する可能性を示唆している。一方で、レジスタンス運動が、インスリン感受性を悪化させる分子の活性を惹起することも報告されており、実際のインスリン感受性に対する運動効果は不明確である。そこで、本研究では、単回レジスタンス運動による骨格筋のインスリン感受性改善効果の有無を、分子機序に基づいて解明する。

研究成果の概要

運動で効果的に糖代謝を改善させるための分子基盤を構築するため、本研究では、単回レジスタンス運動後のシグナル活性がインスリン感受性に及ぼす影響について検討した。実験動物に対する薬理的実験により、単回レジスタンス運動は、骨格筋のインスリン感受性を亢進する一方で、インスリン抵抗性に関わる因子(mTORC1)の活性化を引き起こすことが明らかになった。mTORC1の活性化は、レジスタンス運動によるインスリン感受性亢進効果を抑制するが、この抑制制御は、絶食時に運動を実施することで最小限に抑えられることも示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、単回のレジスタンス運動が、その後のインスリン感受性に与える影響は明らかでなかった。つまり、本研究は、単回レジスタンス運動の実施が、インスリン感受性の改善に有効であることを初めて示した知見となった。運動の継続的な実施に抵抗感のある糖尿病患者にとっては、一回の運動が血糖コントロールの改善に効果的であるという知見は、運動実施意欲の維持、向上に繋がる。さらに、レジスタンス運動特異的な作用機序の一端を明らかにしたことは、患者の病態や投薬状況を考慮した運動種別の選択に貢献し、運動処方の臨床的汎用性を高める基礎データの構築に繋がった。

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

    (35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 (17件) (うち国際共著 4件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Copenhagen(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/南デンマーク大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2020 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] 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

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      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
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Egg white protein promotes developmental growth in rodent muscle independent of the leucine content.2021

    • 著者名/発表者名
      Kido K, Koshinaka K, Iizawa H, Honda H, Hirota A, Nakamura T, Arikawa M, Ra S-G, Kawanaka K.
    • 雑誌名

      J Nutrition.

      巻: 152 号: 1 ページ: 117-129

    • DOI

      10.1093/jn/nxab353

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      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] 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

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      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inducible deletion of skeletal muscle AMPKα reveals that AMPK is required for nucleotide balance but dispensable for muscle glucose uptake and fat oxidation during exercise2020

    • 著者名/発表者名
      Janne R. Hingst、Rasmus Kjobsted、Jesper B. Birk、Nicolas O. Jorgensen、Magnus R. Larsen、Kohei Kido、Jeppe K. Larsen、et al.
    • 雑誌名

      Molecular Metabolism

      巻: 40 ページ: 101028-101028

    • DOI

      10.1016/j.molmet.2020.101028

    • 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 / 国際共著
  • [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] Response of Resistance Exercise-Induced Muscle Protein Synthesis and Skeletal Muscle Hypertrophy Are Not Enhanced After Disuse Muscle Atrophy in Rat2020

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Kido Kohei、Sase Kohei、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 11 ページ: 469-469

    • DOI

      10.3389/fphys.2020.00469

    • 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] Enhanced skeletal muscle insulin sensitivity after acute resistance-type exercise is upregulated by rapamycin-sensitive mTOR complex 1 inhibition2020

    • 著者名/発表者名
      Kido Kohei、Sase Kohei、Yokokawa Takumi、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 8509-8509

    • DOI

      10.1038/s41598-020-65397-z

    • 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] Effect of resistance training on rat skeletal muscle during severe food restriction2020

    • 著者名/発表者名
      Sase Kohei、Kido Kohei、Ato Satoru、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine

      巻: - 号: 5 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1002/tsm2.162

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute remote ischemic preconditioning has no effect on quadriceps muscle endurance2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Daichi、Suga Tadashi、Kido Kohei、Honjo Toyoyuki、Hamaoka Takafumi、Isaka Tadao
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine

      巻: - 号: 4 ページ: 314-320

    • DOI

      10.1002/tsm2.149

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dietary Aronia melanocarpa extract enhances mTORC1 signaling, but has no effect on protein synthesis and protein breakdown-related signaling, in response to resistance exercise in rat skeletal muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Makanae Yuhei、Ato Satoru、Kido Kohei、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of the International Society of Sports Nutrition

      巻: 16 号: 1 ページ: 60-60

    • DOI

      10.1186/s12970-019-0328-1

    • 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 effect of a bout of resistance exercise on skeletal muscle protein metabolism after severe fasting2019

    • 著者名/発表者名
      Sase Kohei、Kido Kohei、Ato Satoru、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 7 号: 21

    • DOI

      10.14814/phy2.14270

    • 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] Type 2 diabetes causes skeletal muscle atrophy but does not impair resistance training‐mediated myonuclear accretion and muscle mass gain in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Kido Kohei、Sato Koji、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Experimental Physiology

      巻: 104 号: 10 ページ: 1518-1531

    • DOI

      10.1113/ep087585

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TBC1D4 is necessary for enhancing muscle insulin sensitivity in response to AICAR and contraction2019

    • 著者名/発表者名
      Kjobsted Rasmus、Chadt Alexandra、Jorgensen Nicolas O.、Kido Kohei、Larsen Jeppe K.、de Wendt Christian、Al-Hasani Hadi、Wojtaszewski Jorgen F.P.
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 68 号: 9 ページ: 1756-1766

    • DOI

      10.2337/db18-0769

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Effect of fasting on insulin-mediated glucose uptake in rested and prior-contracted rat skeletal muscle. international biochemistry of exercise conference2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kido, Tatsuro Egawa, Shinya Watanabe, Kentaro Kawanaka, Jonas T Treebak, and Tatsuya Hayashi
    • 学会等名
      international biochemistry of exercise conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動肢への断続的な虚血再灌流は AMPK 非依存的に運動による骨格筋のインスリン感受性亢進効果を高める2022

    • 著者名/発表者名
      木戸康平
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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] 運動肢への断続的な虚血再灌流はAMPK非依存的に運動によるインスリン感受性亢進効果を高める運動肢への断続的な虚血再灌流はAMPK非依存的に運動によるインスリン感受性亢進効果を高める2021

    • 著者名/発表者名
      木戸康平, Rasmus Kjobsted, Janne R. Hingst, Johan Onslev, Jonas M. Kristensen, Jesper B. Birk, Erik A. Richter, Jorgen F.P. Wojtaszewski
    • 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] TXNIPが筋収縮による骨格筋の糖取り込みに与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      中村泰志,木戸康平,廣田歩夢,有川実玖,横川晶,本田紘基,増谷弘,川中健太郎
    • 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] グルコース刺激がラットヒラメ筋のタンパク質合成に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      廣田歩夢,木戸康平,本田紘基,川中健太郎
    • 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] 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,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] 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
      宇宙航空環境医学
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [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] Passive stretch improves insulin-stimulated glucose transport together with downregulation of TXNIP in rat immobilized soleus muscle2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Honda、Song-Gyu Ra、Hiroki Iizawa、Shihoko Nakashima、Yuki Tomiga、Yasuki Higaki、Kohei Kido、Kentaro Kawanaka
    • 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] 受動的なストレッチはラットヒラメ筋のTXNIP発現量を減少させるとともにインスリン抵抗性を改善する2020

    • 著者名/発表者名
      本田紘基、羅成圭、飯澤拓樹、中島志穂子、冨賀裕貴、檜垣靖樹、木戸康平、川中健太郎
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会 (鹿児島)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of acute bout of resistance exercise on skeletal muscle protein synthesis during low amino acid concentrations in rat skeletal muscle2019

    • 著者名/発表者名
      Sase Kohei、Kido Kohei、Yoshii Naomi、Satoshi Fujita
    • 学会等名
      European College of Sport Science 2019(国際学会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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] ラパマイシンは単回レジスタンス運動に伴う骨格筋のインスリン感受性亢進効果を高める2019

    • 著者名/発表者名
      木戸康平、佐瀬晃平、横川拓海、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] 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2019

    • 著者名/発表者名
      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
    • 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

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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