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運動により分泌されるエクソソームの機能解析と生理的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0230
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

鈴木 克彦  早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (80344597)

研究分担者 川西 範明  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (00706533)
河村 拓史  早稲田大学, スポーツ科学学術院, その他(招聘研究員) (80823327)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード運動 / エクソソーム / 分子生物学的解析 / マイクロRNA / 次世代シーケンサー / 骨格筋 / microRNA / トレーニング / 臓器連関
研究開始時の研究の概要

申請者らが確立した生体分子の網羅的解析法を改良することで、分泌エクソソームを同定するとともに、国際共同研究によって、エクソソームによる酸化ストレスおよび脳神経系機能の制御という観点から、運動による脳機能の向上の分子メカニズムの解明を行う。具体的には、定期的な運動により変動する分泌エクソソームを探索し、運動による酸化ストレスや生体機能の変動を制御する分泌エクソソームを同定するため、最先端のエクソソーム機能解析技術を用いて、運動トレーニングにより変動する分泌クソソームの探索を行い、運動による酸化ストレスや脳神経系機能の変動を制御する分泌エクソソームを同定する。

研究成果の概要

本研究では、研究代表者の鈴木はマウスを用いた動物実験で高脂肪食による肥満モデルに運動トレーニングを行い、各組織からのエクソソームの抽出法について比較検討を重ね、今後の研究に用いる手法について知見を得ることができた。エクソソームのマイクロRNAの解析については、研究分担者の川西が測定系の基礎検討を行い、収縮骨格筋から分泌されるエクソソームの特徴を解析し、研究成果を論文化することができた。またコロナ禍であったにも関わらず、分担者の河村はハンガリースポーツ科学大学に留学し、国際共同研究で心肺体力とDNAメチル化に基づく生物学的老化との関係を明らかにする研究で論文を発表することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではエクソソームの抽出法や解析・評価法について検討を進め、骨格筋の収縮によって血中にエクソソームが放出され、それが臓器連関のメディエーターとして標的臓器に作用し運動効果を担う可能性の一端を示すことができた。今後は、人を対象とする臨床試験を実施し、疾病予防効果や病態改善効果とそれらのメカニズムを解明していきたい。また、ハンガリースポーツ科学大学に出張した研究分担者で若手研究者の河村らが新しい分子生物学的解析法を習得し、運動や老化との関連を研究し成果をあげることができたため、今後も国際共同研究を多方面に発展させ、さらに総合的な研究を展開することができると考えられる。

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

    (30件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 9件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Hungarian University of Sports Science(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Research Center/Molecular Exercise/Hungarian University of Sport Science(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Department of Sport Science/Faculty of Humanities/Tarbiat Modares University(イラン)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Research Center/Molecular Exercise/University of Physical Education(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ハンガリー体育大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 運動時の炎症、酸化ストレス、免疫低下を予防する機能性食品に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木 克彦
    • 雑誌名

      Colloid & Interface Communications

      巻: 49 号: 1 ページ: 8-11

    • DOI

      10.57534/cicommun.49.1_8

    • ISSN
      2758-5379
    • 年月日
      2024-03-10
    • 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] Supplementation of L-glutamine enhanced mucosal immunity and improved hormonal status of combat-sport athletes2024

    • 著者名/発表者名
      Lu Tung-Lin、Zheng Ai-Chi、Suzuki Katsuhiko、Lu Chi-Cheng、Wang Chung-Yuan、Fang Shih-Hua
    • 雑誌名

      Journal of the International Society of Sports Nutrition

      巻: 21 号: 1 ページ: 2300259-2300259

    • DOI

      10.1080/15502783.2023.2300259

    • 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] Concurrent Ingestion of Alkaline Water and L-Glutamine Enhanced Salivary α-Amylase Activity and Testosterone Concentration in Boxing Athletes2024

    • 著者名/発表者名
      Lu Tung-Lin、He Cheng-Shiun、Suzuki Katsuhiko、Lu Chi-Cheng、Wang Chung-Yuan、Fang Shih-Hua
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 16 号: 3 ページ: 454-454

    • DOI

      10.3390/nu16030454

    • 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] Cognitive Fitness: Harnessing the Strength of Exerkines for Aging and Metabolic Challenges2024

    • 著者名/発表者名
      Saheli Mona、Moshrefi Mandana、Baghalishahi Masoumeh、Mohkami Amirhossein、Firouzi Yaser、Suzuki Katsuhiko、Khoramipour Kayvan
    • 雑誌名

      Sports

      巻: 12 号: 2 ページ: 57-57

    • DOI

      10.3390/sports12020057

    • 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] The Immunomodulatory Effects of Sulforaphane in Exercise-Induced Inflammation and Oxidative Stress: A Prospective Nutraceutical2024

    • 著者名/発表者名
      Ruhee Ruheea, Suzuki Katsuhiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 号: 3 ページ: 1790-1790

    • DOI

      10.3390/ijms25031790

    • 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] Associations between cardiorespiratory fitness and lifestyle‐related factors with <scp>DNA</scp> methylation‐based ageing clocks in older men: <scp>WASEDA</scp>'S Health Study2023

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Takuji、Radak Zsolt、Tabata Hiroki、Nakamura Nobuhiro、Kawakami Ryoko・・・・Jokai Matyas、Torma Ferenc、Kim Hyeon‐Ki、Miyachi Motohiko、Torii Suguru、Suzuki Katsuhiko、Ishii Kaori、Sakamoto Shizuo、Oka Koichiro、Higuchi Mitsuru、Muraoka Isao、McGreevy Kristen M.、Horvath Steve、Tanisawa Kumpei
    • 雑誌名

      Aging Cell

      巻: 23 号: 1

    • DOI

      10.1111/acel.13960

    • 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] DNA methylation clock DNAmFitAge shows regular exercise is associated with slower aging and systemic adaptation2023

    • 著者名/発表者名
      Jokai Matyas、Torma Ferenc、McGreevy Kristen M.、Koltai Erika、Bori Zoltan、Babszki Gergely、Bakonyi Peter、Gombos Zoltan、Gyorgy Bernadett、Aczel Dora、Toth Laszlo、Osvath Peter、Fridvalszky Marcell、Teglas Timea、Posa Aniko、Kujach Sylwester、Olek Robert、Kawamura Takuji、Seki Yasuhiro、Suzuki Katsuhiko、et al.
    • 雑誌名

      GeroScience

      巻: 45 号: 5 ページ: 2805-2817

    • DOI

      10.1007/s11357-023-00826-1

    • 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] Electrical pulse stimulation-induced muscle contraction alters the microRNA and mRNA profiles of circulating extracellular vesicles in mice.2023

    • 著者名/発表者名
      Kawanihi Noriaki, Tominaga Takaki, Suzuki Katsuhiko.
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology

      巻: in press 号: 6 ページ: R761-R771

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00121.2022

    • 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] No strong association among epigenetic modifications by DNA methylation, telomere length, and physical fitness in biological aging2023

    • 著者名/発表者名
      Seki Y, Aczel D, Torma F, Jokai M, Boros A, Suzuki K, Higuchi M, Tanisawa K, Boldogh I, Horvath S, Radak Z
    • 雑誌名

      Biogerontology

      巻: 24(2) 号: 2 ページ: 245-255

    • DOI

      10.1007/s10522-022-10011-0

    • 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] No strong association among epigenetic modifications by DNA methylation, telomere length, and physical fitness in biological aging.2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Seki, Dora Aczel, Ferenc Torma, Matyas Jokai, Anita Boros, Katsuhiko Suzuki, Mitsuru Higuchi, Kumpei Tanisawa, Istvan Boldogh, Steve Horvath, Zsolt Radak
    • 雑誌名

      Biogerontology

      巻: 24 ページ: 245-245

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of aerobic training on brain plasticity in patients with mild cognitive impairment: a systematic review of randomized controlled trials2022

    • 著者名/発表者名
      Farhani, Farid, Shahnaz Shahrbanian, Mohammad Auais, Amir Hossein Ahmadi Hekmatikar, and Katsuhiko Suzuki.
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 12 号: 6 ページ: 732-732

    • DOI

      10.3390/brainsci12060732

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] High-intensity interval training-induced hippocampal molecular changes associated with improvement in anxiety-like behavior but not cognitive function in rats with type 2 diabetes.2022

    • 著者名/発表者名
      Orumiyehei, Amin, Kayvan Khoramipour, Maryam Hossein Rezaei, Elham Madadizadeh, Manzumeh Shamsi Meymandi, Fatemeh Mohammadi, Mohsen Chamanara, Hamideh Bashiri, and Katsuhiko Suzuki.
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 12 号: 10 ページ: 1280-1280

    • DOI

      10.3390/brainsci12101280

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent progress in applicability of exercise immunology and inflammation research to sports nutrition2021

    • 著者名/発表者名
      K Suzuki
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13(12) 号: 12 ページ: 4299-4299

    • DOI

      10.3390/nu13124299

    • 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
  • [学会発表] Combined NAD(P)H and Lipofuscin FLIM revealed the development of metabolic syndrome in the liver of epigenetically altered rats2024

    • 著者名/発表者名
      Koloncs A, Kawamura T, Szipcs R, Radak Z.
    • 学会等名
      SPIE Photonics West technical conferences
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Organ specificity and consistency of epigenetic aging in low- and high-running capacity rats.2024

    • 著者名/発表者名
      Kawamura T, Kerepesi C (co-first author), Torma F, Boli Z, Lei Z, Bakonyi P, Kolonics A, Laszlo B, Koch LG, Britton SL, Koltai E, Radak Z.
    • 学会等名
      International Biochemistry and Exercise Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動と免疫・炎症研究への機能性食品の応用可能性:最近の知見2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木 克彦、馬 思慧
    • 学会等名
      日本体力医学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Involvement of neutrophils in exercise-induced muscle damage2023

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Suzuki
    • 学会等名
      16th International Congress of Immunology and Allergy
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Accelerated epigenetic changes may contribute to the development of hepatic insulin resistance revealed by NADH FLIM2023

    • 著者名/発表者名
      Koloncs A, Kawamura T, Szipcs R, Radak Z.
    • 学会等名
      15th MiPconference: Bioenergetics,
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加齢による骨格筋由来の分泌エクソソームのmicroRNA発現プロファイルの変動.2022

    • 著者名/発表者名
      川西範明、冨永貴輝、鈴木克彦
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢による骨格筋由来の分泌エクソソームのmicroRNA発現プロファイルの変動.2022

    • 著者名/発表者名
      川西範明、冨永貴輝、鈴木克彦.
    • 学会等名
      第77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] 電気刺激による筋収縮および持久性運動による血清エクソソームのmicroRNA発現プロファイルの変動の違い2021

    • 著者名/発表者名
      川西範明、冨永貴輝、鈴木克彦.
    • 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] Involvement of Neutrophils in Exercise-induced Muscle Damage and its Prevention2021

    • 著者名/発表者名
      K Suzuki
    • 学会等名
      The 6th Int'l Conference on Inflammation Research (CIR 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 筋収縮による血清エクソソームの筋収縮による血清エクソソームのm iRNA 発現プロファイルの変動.2021

    • 著者名/発表者名
      川西範明, 冨永貴輝, 鈴木克彦.
    • 学会等名
      10回日本運動免疫学研究会スプリングセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 鈴木克彦研究室ホームページ

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/katsu.suzu/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 早稲田大学予防医学研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/katsu.suzu/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-10-29   更新日: 2025-01-30  

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