運動が脂肪組織の熱酸性能を改善する新規機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20K19532
• 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: 独立行政法人国立病院機構(京都医療センター臨床研究センター)
• 研究代表者: 二連木 晋輔 独立行政法人国立病院機構(京都医療センター臨床研究センター), 臨床研究企画運営部, 研究員 (70741156)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 褐色脂肪組織 / 運動 / オキシリピン / 寒冷曝露 / リピドミクス / 皮下脂肪組織 / Ca2+ / GPCR / カルシウム代謝 / UCP1

研究開始時の研究の概要

これまで、運動が褐色脂肪組織(BAT)の熱産生機能を改善するかについては、脱共役タンパク質(UCP1)が中心に検討されきているが、一定の見解を得ていない。
そこで、本研究では、運動による影響について、UCP1非依存性の熱産生機構およびに着目して、BATのみならず、近年注目されはじめている皮下脂肪(ベージュ脂肪組織)を対象に研究を行う。また同組織からの内分泌因子についての検討も行う。本研究では、齧歯類を対象にメカニズムの研究、さらにはヒトを対象に臨床的な観点で研究を行う。

研究成果の概要

大学運動部および一般大学生を対象にリピドミクス測定および褐色脂肪組織の測定を行った。興味深いことに、褐色脂肪組織活性の高い大学運動部の学生は寒冷曝露後の血中オキシリピンレベルが高値であった。次に、マウスを対象に、運動後および寒冷曝露後に、褐色脂肪組織のリピドミクスおよび遺伝子発現解析を行った。その結果について、3つの国際学会で発表を行った。
褐色脂肪組織に関するReview論文をExperimental Gerontologyに受理された (発行中)

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動をすることによる褐色脂肪組織への変化について検討を行った。
運動による健康増進効果への知見を深めることができた。

研究成果

• [国際共同研究] オハイオ州立大学(米国)
• [雑誌論文] Brown adipose tissue and aging: potential benefits of exercise (2023)
  • 著者名/発表者名: Nirengi S, Stanford KI.
  • 雑誌名: Experimental Gerontology 巻: 発行中
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Association of serum fibroblast growth factor 21 with diabetic complications and insulin dose in patients with type 1 diabetes mellitus (2022)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi H, Nirengi S, Ishihara K, Sakane N.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 17 号: 2 ページ: e0263774-e0263774
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0263774
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of Prolonged Sitting with or without Elastic Garments on Limb Volume, Arterial Blood Flow, and Muscle Oxygenation (2021)
  • 著者名/発表者名: KUROSAWA YUKO、NIRENGI SHINSUKE、TABATA IZUMI、ISAKA TADAO、CLARK JOSEPH F.、HAMAOKA TAKAFUMI
  • 雑誌名: Medicine and Science in Sports and Exercise 巻: 54 号: 3 ページ: 399-407
  • DOI: 10.1249/mss.0000000000002822
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Hepcidin-25/Ferritin Ratio Is Increased in University Rugby Players with Lower Fat Mass (2021)
  • 著者名/発表者名: Nirengi Shinsuke、Fujibayashi Mami、Furuno Sachiko、Sukino Shin、Suganuma Akiko、Kawaguchi Yaeko、Kawase Yasuharu、Kotani Kazuhiko、Sakane Naoki
  • 雑誌名: Nutrients 巻: 13 号: 9 ページ: 2993-2993
  • DOI: 10.3390/nu13092993
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diurnal variations of brown fat thermogenesis and fat oxidation in humans (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsushita Mami、Nirengi Shinsuke、Hibi Masanobu、Wakabayashi Hitoshi、Lee Sang-il、Domichi Masayuki、Sakane Naoki、Saito Masayuki
  • 雑誌名: International Journal of Obesity 巻: 45 号: 11 ページ: 2499-2505
  • DOI: 10.1038/s41366-021-00927-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comparisons Between Serum Levels of Hepcidin and Leptin in Male College-Level Endurance Runners and Sprinters (2021)
  • 著者名/発表者名: Nirengi Shinsuke、Taniguchi Hirokazu、Ishibashi Aya、Fujibayashi Mami、Akiyama Nao、Kotani Kazuhiko、Ishihara Kengo、Sakane Naoki
  • 雑誌名: Frontiers in Nutrition 巻: 8 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3389/fnut.2021.657789
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lower bone mineral density and higher bone resorption marker levels in premenopausal women with type 1 diabetes in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka F, Nirengi S, Murata T, Kawaguchi Y, Watanabe T, Saeki K, Yoshioka M, Sakane N.
  • 雑誌名: J Diabetes Investig 巻: 12 号: 9 ページ: 1689-1696
  • DOI: 10.1111/jdi.13530
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Near-Infrared Time-Resolved Spectroscopy for Assessing Brown Adipose Tissue Density in Humans: A Review (2020)
  • 著者名/発表者名: Hamaoka Takafumi、Nirengi Shinsuke、Fuse Sayuri、Amagasa Shiho、Kime Ryotaro、Kuroiwa Miyuki、Endo Tasuki、Sakane Naoki、Matsushita Mami、Saito Masayuki、Yoneshiro Takeshi、Kurosawa Yuko
  • 雑誌名: Frontiers in Endocrinology 巻: 11 ページ: 261-261
  • DOI: 10.3389/fendo.2020.00261
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of beta-conglycinin intake on circulating FGF21 levels and brown adipose tissue activity in Japanese young men: a single intake study and a randomized controlled trial (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Taniguchi, Keigo Shimizu, Sayori Wada, Shinsuke Nirengi, Haruki Kataoka, Akane Higashi.
  • 雑誌名: J Physiol Anthropol . 巻: 39 号: 1 ページ: 17-17
  • DOI: 10.1186/s40101-020-00226-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Disruption of energy utilization in diabetic cardiomyopathy; a mini review (2020)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Nirengi, Carmem Peres Valgas da Silva, Kristin I Stanford
  • 雑誌名: Curr Opin Pharmacol . 巻: 54 ページ: 82-90
  • DOI: 10.1016/j.coph.2020.08.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 女子学生アスリートにおけるリン摂取量と貧血関連因子との関連 (2023)
  • 著者名/発表者名: 織田奈央子, 藤林真美, 二連木晋輔, 坂根直樹
  • 学会等名: 第77回日本栄養・食糧学会大会
• [学会発表] 女子大学生における隠れ貧血と食事との関係 ―アスリートとの比較より― (2023)
  • 著者名/発表者名: 品川真実, 坂根貞樹, 山方諒平, 二連木晋輔, 坂根直樹, 藤林真美
  • 学会等名: 第77回 日本栄養・食糧学会
• [学会発表] 12,13-diHOME negates age-induced decline cardiac function (2023)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Nirengi
  • 学会等名: Aging Interest Conference
• [学会発表] Prior exercise training increases oxylipins secretion from brown adipose tissue response to cold exposure (2022)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Nirengi, Hirokazu Taniguchi, Kengo Ishihara, Diego Hernandez-Saavedra, Pablo Vidal, Lisa, Baer, Masayuki Domichi, Valerie Bussberg, Michael Kiebish, Hitoshi Wakabayashi, Mami Matsushita, Masayuki Saito, Naoki Sakane, Kristin Stanford
  • 学会等名: CPHBAT
• [学会発表] 燃える脂肪組織 - 褐色脂肪組織 - を活性化して体脂肪を減らすには? (2021)
  • 著者名/発表者名: 二連木晋輔
  • 学会等名: 摂大農学セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] Exercise improves BAT-released signaling lipids capacity in response to cold exposure (2021)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Nirengi, Hirokazu Taniguchi, Kengo Ishihara, Hernandez-Saavedra, Masayuki Domichi, Kazuhiko Kotani, Valerie Bussberg, Michael Kiebish, Hitoshi Wakabayashi, Mami Matsushita, Masayuki Saito, Naoki Sakane, Kristin Stanford
  • 学会等名: Metabolism Month 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Adrenic acid - A link between Type 2 Diabetes, Heart Disease and Liver metabolism? (2021)
  • 著者名/発表者名: Carmem Peres Valgas da Silva, Lisa A. Baer, Diego Hernandez-Saavedra, Shinsuke Nirengi, Paul Coen, Kristin I. Stanford
  • 学会等名: Metabolism Month 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 大学陸上競技選手における寒冷曝露中の呼気アセトン濃度の変化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 二連木晋輔, 谷口祐一, 同道正行, 鋤納心, 竹下尚男, 石原健吾, 坂根直樹
  • 学会等名: 第75回 日本体力医学会
• [学会発表] 大学ラグビー選手におけるオメガ３系脂肪酸摂取量と血中濃度との関連 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤林真美, 二連木晋輔, 瀬川智広, 古野幸子, 河瀬泰治, 坂根直樹
  • 学会等名: 第75回 日本体力医学会