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2型糖尿病の認知機能を改善する運動効果の解明~海馬の乳酸輸送機構に着目して~

研究課題

研究課題/領域番号 20K19565
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
研究機関群馬大学

研究代表者

島 孟留  群馬大学, 共同教育学部, 講師 (60846377)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード2型糖尿病 / 海馬 / 運動 / miRNA / miR-Seq / 学習・記憶機能 / 乳酸 / 情動認知 / モノカルボン酸トランスポーター
研究開始時の研究の概要

Ⅱ型糖尿病は、海馬が司る学習・記憶機能の低下を招く。近年、学習・記憶機能を維持する脳機構として、海馬の乳酸輸送担体2(MCT2)を介した乳酸輸送が示されており、申請者はこれまでに、習慣的な運動がⅡ型糖尿病動物の海馬のMCT2を回復させると同時に学習・記憶機能を改善することを明らかにした。本研究では、運動効果の顕現におけるMCT2の重要性とともに、網羅的な遺伝子解析によりMCT2を中心とした海馬の乳酸輸送機構が変容するメカニズムの解明に迫ることで、Ⅱ型糖尿病の学習・記憶機能の改善に向けた分子標的の提案を目指す。

研究成果の概要

本研究では、習慣的な低強度運動が2型糖尿病動物(ob/obマウス)で低下した学習・記憶機能、海馬のMCT2やmiRNAに及ぼす影響を検討した。その結果、習慣的な低強度運動が、ob/obマウスで低下していた記憶機能と海馬Mct2 mRNA量を改善することを明らかにした。miR-Seqにより、海馬内のmiRNAを網羅的に解析したところ、低強度運動によって発現が反転した2型糖尿病の海馬miRNAは、9種類あった。これらの内、miR-200a-3pはMct2の発現に関わることから、低強度運動はmiR-200a-3p/Mct2の制御を通じて、2型糖尿病の記憶機能を改善する可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を通じて、2型糖尿病に伴い低下する認知機能の海馬内機構や運動効果の標的候補が見出された。薬理学的な操作を含む更なる研究を積むことで、認知機能の維持を目的とした治療標的としての有用性や、最適な運動処方を提案することにつながりうる。加えて、運動効果という生理的な生体反応を基盤として、2型糖尿病の海馬を保護する、全く新しい運動擬似薬の開発につながる可能性もある。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Long-term light and moderate exercise intervention similarly prevent both hippocampal and glycemic dysfunction in presymptomatic type 2 diabetic rats2022

    • 著者名/発表者名
      Jesmin Subrina、Shima Takeru、Soya Mariko、Takahashi Kanako、Omura Koki、Ogura Kasane、Koizumi Hikaru、Soya Hideaki
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism

      巻: 322 号: 3 ページ: E219-E230

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00326.2021

    • 関連する報告書
      2021 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] Four weeks of light-intensity exercise enhances empathic behavior in mice: the possible involvement of BDNF2022

    • 著者名/発表者名
      Shima Takeru、Kawabata-Iwakawa Reika、Onishi Hayate、Jesmin Subrina、Yoshikawa Tomonori
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1787 ページ: 147920-147920

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2022.147920

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Influences of Changes in Physical Activity Levels With Easing Restriction of Access to the University Campus on Empathy and Social Supports in College Students During the COVID-19 Pandemic2022

    • 著者名/発表者名
      Shima Takeru、Nakao Hayato、Tai Kentaro、Shimofure Tomonori、Jesmin Subrina、Arai Yoshihiro、Kiyama Keiko、Onizawa Yoko
    • 雑誌名

      Asia Pacific Journal of Public Health

      巻: - 号: 4 ページ: 101053952210833-101053952210833

    • DOI

      10.1177/10105395221083381

    • 関連する報告書
      2021 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] Association between self-reported empathy and level of physical activity in healthy young adults2021

    • 著者名/発表者名
      Shima Takeru、Jesmin Subrina、Nakao Hayato、Tai Kentaro、Shimofure Tomonori、Arai Yoshihiro、Kiyama Keiko、Onizawa Yoko
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 10 号: 1 ページ: 45-49

    • DOI

      10.7600/jpfsm.10.45

    • NAID

      130007967779

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 年月日
      2021-01-25
    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Small Amounts of Physical Activity During the COVID-19 Pandemic May Contribute to Improve Empathy in Young Adults: An Observational Study2021

    • 著者名/発表者名
      Takeru Shima, Subrina Jesmin, Hayato Nakao, Kentaro Tai, Tomonori Shimofure, Yoshihiro Arai, Keiko Kiyama, and Yoko Onizawa
    • 雑誌名

      Asia Pacific Journal of Public Health

      巻: - 号: 5 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1177/10105395211016333

    • 関連する報告書
      2021 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] Association between self-reported empathy and sport experience in young adults2021

    • 著者名/発表者名
      Takeru Shima、Kentaro Tai、Hayato Nakao、Tomonori Shimofure、Yoshihiro Arai、Keiko Kiyama、Yoko Onizawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Education and Sport

      巻: 21 ページ: 66-72

    • 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] 「体育・スポーツって必要なの?」に脳への作用から応える2022

    • 著者名/発表者名
      島 孟留
    • 学会等名
      体育科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2型糖尿病の認知機能は乳酸投与で改善するのか?2021

    • 著者名/発表者名
      島 孟留, 大西 颯, 吉川 僚慶, 齋藤 梨花子
    • 学会等名
      第76回 日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Benefits of Moderate Exercise Regimen that Ameliorates Cognitive Decline and Hippocampal Lactate Transporter in OLETF Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Soya, Takeru Shima
    • 学会等名
      2021 International Congress on Obesity and MEtabolic Syndrome
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大学生の運動習慣ならびに体力と共感性の関係2020

    • 著者名/発表者名
      島孟留、中雄勇人、田井健太郎、霜触智紀、新井淑弘、木山慶子、鬼澤陽子
    • 学会等名
      第75回 日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 中学校柔道授業が共感性に及ぼす影響 -固技を主体とした単元の検討-2020

    • 著者名/発表者名
      島孟留、田井健太郎
    • 学会等名
      日本武道学会第53回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/takerushima/published_papers/36461562/edit

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] ResearchGate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Takeru-Shima

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/takerushima

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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