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加齢に伴うレジスタンス運動抵抗性の分子基盤解明-筋原線維に着目した検討-

研究課題

研究課題/領域番号 20J01393
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2022)
名古屋工業大学 (2020-2021)

研究代表者

阿藤 聡  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 特別研究員(PD) (20825731)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード筋肥大 / 筋収縮 / N-WASP / サルコペニア / 運動抵抗性 / 老化 / タンパク質代謝 / 筋原線維 / 加齢 / 骨格筋 / タンパク質合成
研究開始時の研究の概要

本研究は, 加齢に伴いレジスタンス運動による適応応答の低下(運動抵抗性)を引き起こす分子基盤の解明を目的とする。このため、加齢がレジスタンス運動によって合成されるタンパク質組成に及ぼす影響の検討、また、加齢に伴う筋原線維形成分子の減少と運動抵抗性の因果関係の検討を申請者の研究室にて確立されている実験動物の運動モデルを用いて実施する。本研究によって運動抵抗性に繋がるがる生理状態や分子機構が明らかになることで、加齢に伴う運動抵抗性の克服を可能とする創薬や機能性食品開発のシーズへ発展することが期待される。

研究実績の概要

本研究課題は、加齢によるレジスタンス運動による筋肥大適応応答の低下機序を明らかにすることを目指し、筋タンパク質合成と筋原線維形成機構に着目して検討を行ってきた。
前年度まで、骨格筋のN-WASPが安静時の骨格筋量調節において果たす役割の検討を進めてきたが、本年度は老化に伴う運動抵抗性にN-WASP発現の減少が関連しているか否かを明らかにすることを目的に、N-WASPの発現低下が収縮による筋肥大に及ぼす影響を観察する為の実験を行った。実験はマウスを対象とし、骨格筋へのshRNA発現遺伝子導入によるN-WASP遺伝子のノックダウンが過負荷による筋肥大に影響を与えるか否かを検討した。具体的には、若齢C57BL/6J雄性マウスの両脚の下腿三頭筋にN-WASP遺伝子ノックダウンAAVベクター(対照群にはscramble shRNA発現ベクター)を筋肉注射にて投与し、投与から2週間後にマウスの片側の下腿三頭筋の腓腹筋とヒラメ筋の腱を外科的に切除し(対側脚には偽手術を施した)、その後、2週間通常飼育することで保存した足底筋へ慢性的な過負荷を行った。
その結果、過負荷によって対照群とNWASP-ノックダウン群のマウスの足底筋の湿重量は有意に増加(対照群:42%, N-WASPノックダウン群:49%)したが、筋肥大の程度にN-WASPノックダウンの影響は認められなかった。したがって、N-WASPは収縮による筋肥大に必須の因子ではない可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Aging Is Associated With Impaired Postprandial Response of Skeletal Muscle Protein Synthesis to High-Intensity Muscle Contraction in Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Matsunami Hiroshi、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      The Journal of Gerontology: Series A

      巻: 78 号: 4 ページ: 587-595

    • DOI

      10.1093/gerona/glad014

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implication of satellite cell behaviors in capillary growth via VEGF expression-independent mechanism in response to mechanical loading in HeyL-null mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ato Satoru、Fukada So-ichiro、Kokubo Hiroki、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Cell Physiology

      巻: 322 号: 2 ページ: C275-C282

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00343.2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of 2-deoxyglucose-mediated inhibition of glycolysis on the regulation of mTOR signaling and protein synthesis before and after high-intensity muscle contraction2021

    • 著者名/発表者名
      Suginohara Takeshi、Wakabayashi Koki、Ato Satoru、Ogasawara Riki
    • 雑誌名

      Metabolism

      巻: 114 ページ: 154419-154419

    • DOI

      10.1016/j.metabol.2020.154419

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapamycin and mTORC2 inhibition synergistically reduce contraction‐stimulated muscle protein synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Riki、Knudsen Jonas R.、Li Jingwen、Ato Satoru、Jensen Thomas E.
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 598 号: 23 ページ: 5453-5466

    • DOI

      10.1113/jp280528

    • 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 / 国際共著
  • [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
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 筋収縮により新規に合成されるタンパク質の組成にmTORC1が与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      藤田悠暉, 阿藤聡, 小笠原理紀
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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