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活動制限に伴う骨格筋リボソーム量の減少は、廃用性筋萎縮の原因となりうるか?

研究課題

研究課題/領域番号 19K24323
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関日本体育大学

研究代表者

小谷 鷹哉  日本体育大学, 体育学部, 助教 (60849727)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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)
キーワード廃用性筋委縮 / 骨格筋萎縮 / リボソーム分解 / 廃用筋萎縮 / リボソーム / 骨格筋 / 廃用性筋萎縮 / 筋タンパク質合成
研究開始時の研究の概要

怪我や疾患による身体活動量の低下により骨格筋は萎縮(廃用性筋萎縮)する。しかし、その詳細なメカニズムは未だ不明な点が多い。
本研究では、このメカニズムに対して、筋量を正に制御する筋タンパク質合成に影響を与えるリボソームの量の変化が関与している可能性を考え、これらに着目して検討を行うことで廃用性筋萎縮メカニズムを解明する。

研究成果の概要

骨格筋萎縮が誘導される際のリボソーム分解系の変化を明らかにすることが本研究の主たる目的である。マウスを対象に坐骨神経切除や下肢のギプス固定を行い、腓腹筋の廃用性筋萎縮を誘発した結果、両萎縮モデルにおいてリボソーム分解に関わるタンパク質の発現亢進およびリボソーム量の減少が確認された。しかし、培養筋管細胞を対象にデキサメタゾンで筋管細胞の萎縮を誘発する条件で、リボソーム分解に関わるタンパク質をsiRNAの導入により発現抑制したところ、むしろリボソーム量の減少を引き起こす結果となった。今後、骨格筋の活動制限におけるリボソーム分解に関わるタンパク質の役割をさらに解明する必要があることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

廃用性筋萎縮の予防・改善は健康に生きていく上で必要不可欠なものである。近年、筋力トレーニングによる筋肥大にリボソーム量の増加が重要となることが明らかとなってきており、本研究は世界に先駆けてこの最新の知見を廃用性筋萎縮に応用した研究である。骨格筋の活動制限によるリボソームの分解に関わるタンパク質の発現亢進がリボソーム量に影響するといった結果も一部示され、廃用性筋萎縮のメカニズム解明につながることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] The effect of repeated bouts of electrical stimulation-induced muscle contractions on proteolytic signaling in rat skeletal muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Kotani T, Takegaki J, Tamura Y, Kouzaki K, Nakazato K, Ishii N.
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: in press 号: 9 ページ: 14842-14842

    • DOI

      10.14814/phy2.14842

    • 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
  • [雑誌論文] Consecutive bouts of electrical stimulation-induced contractions alter ribosome biogenesis in rat skeletal muscle.2019

    • 著者名/発表者名
      Takaya Kotani,Junya Takegaki,Ryo Takagi,Koichi Nakazato,Naokata Ishii
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology (1985)

      巻: 126 号: 6 ページ: 1673-1680

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00665.2018

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 単回のレジスタンス運動における運動容量がラット骨格筋リボソーム量に及ぼす効果2019

    • 著者名/発表者名
      小谷鷹哉,田村優樹,鴻崎香里奈,中里浩一,石井直方
    • 学会等名
      日本筋学会 第5回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高容量のレジスタンス運動が骨格筋リボソーム合成に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      小谷鷹哉、加藤光、田村優樹、鴻崎香里奈、中里浩一、石井直方
    • 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] ギプス固定に伴う骨格筋萎縮メカニズムの検討ーリボソー量の減少に着目してー2019

    • 著者名/発表者名
      小谷鷹哉
    • 学会等名
      第28回 日本柔道整復整骨医学会 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: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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