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持久的運動効果の減弱化のメカニズム解明とその解決策

研究課題

研究課題/領域番号 20K11417
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
研究機関電気通信大学

研究代表者

星野 太佑  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (70612117)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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PGC-1alpha / 乳酸 / 冷却 / シグナル伝達 / 骨格筋 / 電気刺激 / 筋収縮 / AMPK / PGC-1a / ミトコンドリア / PGC-1α
研究開始時の研究の概要

運動により筋のミトコンドリア増加などの適応が起きるが,その適応が減弱している場合がある.しかし,そのような場合においても,運動量や強度を増加させれば,同様の運動効果が得られる.そこで,運動によるミトコンドリアの増加の減弱化は,運動に対する感受性の低下によるのではないかと仮説を立てた.本研究の目的は,運動の効果が減弱する現象のメカニズムを,運動に対する感受性に着目して明らかにすることである.

研究成果の概要

本研究の目的は,持久的運動効果の減弱化について,冷却刺激に着目して検討することであった.Wistarラットを常温群と冷却群にわけ,前脛骨筋を局所的に冷やしながら電気刺激による筋収縮をおこなった.その結果,冷却により,筋収縮による筋グリコーゲンの分解やAMPKのリン酸化の増加が抑制された.それに伴い,PGC-1aのmRNA発現量の増加も抑制された.このことから,冷却は高強度の収縮量や代謝応答を減弱させることで,筋収縮によるミトコンドリア生合成を抑制する可能性が考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究から,持久運動によって引き起こされるミトコンドリア生合成の分子メカニズムが冷却によって抑制されることが示唆された.このことは,運動前や運動中の筋温が運動効果に影響を与える可能性を示している.したがって,衣類による体温の調節や環境による筋温の変化に対する対応,適切なウォーミングアップなどが効率的なトレーニングの効果の獲得に重要であることを示唆している.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Cooling of male rat skeletal muscle during endurance‐like contraction attenuates contraction‐induced PGC‐1α mRNA expression2023

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Daisuke、Wada Ryota、Mori Yutaro、Takeda Reo、Nonaka Yudai、Kano Ryotaro、Takagi Ryo、Kano Yutaka
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 11 号: 21 ページ: 1-11

    • DOI

      10.14814/phy2.15867

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 局所冷却が筋収縮により応答する遺伝子発現に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      星野太佑, 森裕太郎, 和田凌汰, 野中雄大, 高木領, 狩野豊
    • 学会等名
      第 77 回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Muscle contraction with cooling attenuated contraction-induced PGC-1α and VEGF gene expression in rat skeletal muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hoshino, Ryota Wada, Yutaro Mori, Reo Takeda, Yudai Nonaka, Yutaka Kano, Ryo Takagi
    • 学会等名
      18th International Biochemistry of Exercise Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 冷却が筋収縮によるPGC-1α遺伝子発現の応答に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      森裕太郎,和田凌汰,高木領,狩野豊,星野太佑
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] C2C12筋管細胞への筋収縮後の遺伝子発現と代謝物濃度の変化2022

    • 著者名/発表者名
      星野太佑
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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