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糖尿病由来のミトコンドリア機能障害に対する交流磁気刺激の予防効果

研究課題

研究課題/領域番号 20K19331
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関神戸国際大学

研究代表者

中西 亮介  神戸国際大学, リハビリテーション学部, 講師 (60807238)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードインスリン抵抗性 / 肥満 / 骨格筋 / ミトコンドリア / 筋内脂肪 / 交流磁気刺激 / 脂質代謝 / 糖尿病 / ミトコンドリア機能障害 / 代謝活性
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,糖尿病由来のミトコンドリア機能障害に対する60Hz交流磁気刺激の予防効果を明らかにすることである.交流磁気刺激療法は低周波領域の磁場を生体に照射する方法であり,皮膚との接着を必要としないという利点を有するため.これまで運動や電気刺激療法などの治療介入が困難であった末梢神経障害や循環障害を有する重篤患者においても治療介入ができることが予想される.一方で,交流磁気刺激が糖尿病由来のミトコンドリア機能障害に対する予防効果を検証した研究はみられない.そこで,本課題は分子生物学的手法及び分子生化学的手法を用いた基礎的研究を行い,効果の有無ならびに機序の解明を行う研究である.

研究成果の概要

本研究の目的は、高脂肪食由来の2型糖尿病モデルマウスに対して60Hz交流磁場照射が筋内脂肪蓄積を低減させインスリン抵抗性を改善することで血糖値の上昇を抑制するかを明らかにすることである.16週間の高脂肪食摂取により遊離脂肪酸値の上昇と筋内脂肪の蓄積が認められた.その結果,インスリン抵抗性ならびに血糖値が上昇した.一方で交流磁場照射を行うことで骨格筋内のミトコンドリア代謝の活性化とともに,それらに関連するタンパク質発現量が増加した.以上の結果から60Hz交流磁場照射は高脂肪食由来の筋内脂肪蓄積を予防することでインスリン抵抗性を改善し,血糖値の増加を抑制する可能性を示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨格筋内の脂肪蓄積はインスリン抵抗性を増加させ,血糖値を上昇させる.その結果,更なる疾患を誘発する.一方で継続的な運動は筋内脂肪蓄積の改善に効果的であるが,肥満や糖尿病患者は身体的,精神的要因により運動継続が困難であることが報告されている.本研究では交流磁場の照射が運動を伴わずミトコンドリア代謝を上昇させ、筋内脂肪蓄積を予防することが明らかになった.その結果,インスリン抵抗性を改善し,血糖の上昇を抑制させる.これらの結果から交流磁場を照射することで運動と同様に筋内脂肪蓄積の予防を介してインスリン抵抗性の改善ならびに血糖値の上昇を抑制することができる有益な治療戦略となることが期待できる.

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

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 5件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] High Concentrations of Nucleotides Prevent Capillary Regression during Hindlimb Unloading by Inhibiting Oxidative Stress and Enhancing Mitochondrial Metabolism of Soleus Muscles in Rats2023

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi R, Hashimoto N, Takuwa M, Xing J, Uemura M, Un Nisa B, Tanaka M, Hirabayashi T, Tanaka M, Fujino H.
    • 雑誌名

      Acta Histochemica et Cytochemica

      巻: 56 号: 6 ページ: 95-104

    • DOI

      10.1267/ahc.23-00029

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • 年月日
      2023-12-28
    • 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
  • [雑誌論文] Mild hyperbaric oxygen exposure enhances peripheral circulatory natural killer cells in healthy young women.2023

    • 著者名/発表者名
      Nisa BU, Nakanishi R, Tanaka M, Lin H, Hirabayashi T, Maeshige N, Kondo H, Fujino H.
    • 雑誌名

      Life (Basel)

      巻: 13 号: 2 ページ: 408-408

    • DOI

      10.3390/life13020408

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brazilian propolis intake decreases body fat mass and oxidative stress in community-dwelling elderly females: A randomized placebo-controlled trial.2023

    • 著者名/発表者名
      Kanazashi M, Iida T, Nakanishi R, Tanaka M, Ikeda H, Takamiya N, Maeshige N, Kondo H, Nishigami T, Harada T, Fujino H.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 15 号: 2 ページ: 364-364

    • DOI

      10.3390/nu15020364

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alternating current electromagnetic field exposure lessens intramyocellular lipid accumulation due to high-fat feeding via enhanced lipid metabolism in mice.2023

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi R, Tanaka M, Nisa BU, Shimizu S, Hirabayashi T, Tanaka M, Maeshige N, Roy RR, Fujino H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 18 号: 11 ページ: e0289086-e0289086

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0289086

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Impacts of astaxanthin supplementation on walking capacity by reducing oxidative stress in nursing home residents.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi R, Kanazashi M, Tanaka M, Tanaka M, Fujino H.
    • 雑誌名

      Int J Environ Res Public Health

      巻: 19 号: 20 ページ: 13492-13492

    • DOI

      10.3390/ijerph192013492

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 不活動に伴う骨格筋のミトコンドリア機能障害および毛細血管退行に対するヌクレオプロテインの予防効果2022

    • 著者名/発表者名
      中西 亮介 , 田中 稔 , 田中 雅侑 , 藤野 英己
    • 雑誌名

      神戸国際大学リハビリテーション学研究

      巻: 13 ページ: 13-21

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protective effects of chlorogenic acid on capillary regression caused by disuse muscle atrophy2021

    • 著者名/発表者名
      Xing J, Pan H, Lin H, Nakanishi R, Hirabayashi T, Nakayama E, Ma X, Maeshige N, Kondo H, Fujino H
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 42 号: 6 ページ: 257-264

    • DOI

      10.2220/biomedres.42.257

    • NAID

      130008132076

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2021-12-22
    • 関連する報告書
      2021 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] Effects of combined treatment with blood flow restriction and low-current electrical stimulation on capillary regression in the soleus muscle of diabetic rats2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M, Morifuji T, Sugimoto K, Akasaka H, Fujimoto T, Yoshikawa M, Nakanishi R, Kondo H, Fujino H
    • 雑誌名

      J Appl Physiol

      巻: 131 号: 4 ページ: 1219-1229

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00366.2021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Protective effects of Enterococcus faecium strain R30 supplementation on decreased muscle endurance under disuse in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M, Ikeji T, Nakanishi R, Hirabayashi T, Ono K, Hirayama Y, Tategaki A, Kondo H, Ishihara A, Fujino H
    • 雑誌名

      Exp Physiol

      巻: 106 号: 9 ページ: 1961-1970

    • DOI

      10.1113/ep089677

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nucleoprotein-enriched diet enhances protein synthesis pathway and satellite cell activation via ERK1/2 phosphorylation in unloaded rat muscles2021

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi R, Tanaka M, Maeshige N, Kondo H, Roy RR, Fujino H
    • 雑誌名

      Exp Physiol

      巻: 106 号: 7 ページ: 1587-1596

    • DOI

      10.1113/ep089337

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 高齢者の足関節背屈可動域に影響を及ぼす因子の検討2021

    • 著者名/発表者名
      武内 孝祐, 秋月 千典, 中西 亮介
    • 雑誌名

      神戸国際大学リハビリテーション研究

      巻: 12 ページ: 11-15

    • NAID

      40022601273

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 不安定板を用いたバランストレーニングの運動学習効果2021

    • 著者名/発表者名
      秋月 千典, 山口 和人, 矢吹 惇, 中西 亮介, 武内 孝祐, 山本 良平
    • 雑誌名

      神戸国際大学リハビリテーション研究

      巻: 12 ページ: 3-9

    • NAID

      40022601270

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced metabolic capacity in fast and slow skeletal muscle via oxidative stress and the energy‐sensing of AMPK/SIRT1 in malnutrition2021

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Takumi、Nakanishi Ryosuke、Tanaka Minoru、Nisa Badur un、Maeshige Noriaki、Kondo Hiroyo、Fujino Hidemi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 9 号: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      10.14814/phy2.14763

    • NAID

      120007115801

    • 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] Short-duration neuromuscular electrical stimulation increases range of motion following an increased tolerance for muscle extensibility in healthy subjects2021

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Nakanishi, Kosuke Takeuchi, Kazunori Akizuki, Ryoma Nakagoshi, Hironobu Kakihana
    • 雑誌名

      The Journal of the Japanese Society of Balneology, Climatology and Physical Medicine

      巻: - ページ: 1-6

    • NAID

      130008145679

    • 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] Preventive effects of low‐intensity endurance exercise for severe hyperglycemia‐induced capillary regression in non‐obese type 2 diabetes rat skeletal muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Morifuji Takeshi、Tanaka Minoru、Nakanishi Ryosuke、Hirabayashi Takumi、Kondo Hiroyo、Fujino Hidemi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 9 号: 2 ページ: 1-9

    • DOI

      10.14814/phy2.14712

    • NAID

      120006975820

    • 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] The effect of neuromuscular electrical stimulation on muscle EMG activity and the initial phase rate of force development during tetanic contractions in the knee extensor muscles of healthy adult males2020

    • 著者名/発表者名
      NAKANISHI Ryosuke、TAKEUCHI Kosuke、AKIZUKI Kazunori、NAKAGOSHI Ryoma、KAKIHANA Hironobu
    • 雑誌名

      Physical Therapy Research

      巻: 23 号: 2 ページ: 195-201

    • DOI

      10.1298/ptr.E10030

    • NAID

      130007958565

    • ISSN
      2189-8448
    • 年月日
      2020-12-20
    • 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] 悪液質由来の骨格筋萎縮に対するパルス超音波療法の予防効果2020

    • 著者名/発表者名
      中西 亮介, 平山 佑介, 上野 瑞季, 前重 伯壮, 藤野 英己
    • 雑誌名

      物理療法科学

      巻: 27

    • NAID

      40022368174

    • 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
  • [学会発表] 筋毛細血管退行に対する酵母由来RNAの経口摂取の予防効果2023

    • 著者名/発表者名
      林 浩, けい 吉昊, 中西 亮介, 前重 伯壮, 近藤 浩代, 藤田 美華, 須藤 慶太, 藤野 英己
    • 学会等名
      日本統合医療学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 肥満に伴うインスリン抵抗性に対する60Hz交流磁場の予防効果2023

    • 著者名/発表者名
      中西亮介, 田中雅侑, Badur un Nisa , 平林卓己, 田中稔, 前重伯壮, 藤野英己
    • 学会等名
      第10回日本予防理学療法学術大会/第6回日本産業理学療法研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高脂肪食摂取に起因する筋内脂肪蓄積に対する交流磁場刺激の予防効果2022

    • 著者名/発表者名
      中西 亮介, 田中雅侑, 藤野英己
    • 学会等名
      第87回日本温泉気候物理医学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高脂肪食由来の筋内脂肪蓄積に対する交流磁気刺激の効果2021

    • 著者名/発表者名
      中西亮介, Badur un Nisa, 志水沙耶香, 田中雅侑, 平林卓己, 田中稔, 藤野英己
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮に伴う酸化ストレスの過剰発現に対する磁気刺激の予防効果.2020

    • 著者名/発表者名
      中西亮介, 平林卓己, 田中稔, 前重伯壮, 藤野英己
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会(鹿児島)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 軽度高気圧高酸素暴露が骨格筋の酸素動態に与える効果.2020

    • 著者名/発表者名
      藤澤秋子, 天野英紀, 中西亮介, 津毛駿吾, 近藤浩代, 石原昭彦, 藤野英己
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会(鹿児島)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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