| 研究課題/領域番号 |
21J00736
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分59020:スポーツ科学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 (2022)
順天堂大学 (2021) |
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研究代表者 |
土橋 祥平 筑波大学, 体育系, 助教
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 低酸素トレーニング / 骨格筋タイプ / 遺伝子発現 / HDAC5 / 骨格筋 / エピジェネティクス / ヒストン脱アセチル化酵素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，低酸素環境下で実施するトレーニング (低酸素トレーニング) がパフォーマンスの向上や健康増進効果の促進に貢献する運動プログラムとして注目されているが，これら有益な適応を司る分子機序についてはほとんど解明されていない．本研究は，低酸素トレーニングによる骨格筋の相乗的な運動効果獲得のメカニズムに，運動中や運動後に生じる活性酸素種 (ROS) を介した筋線維タイプ特異的なエピジェネティクスが関与するという仮説について, 組織および分子レベルでの検討を行う．これらの検討を通して健康増進から飛躍的な競技力向上に資する最適な低酸素トレーニングプログラム開発を目指す．
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| 研究実績の概要 |
本研究は，低酸素トレーニングによる骨格筋の相乗的な運動効果獲得のメカニズムに，エピジェネティクス修飾が関与するという仮説について, 組織および分子レベルでの検討を行うことを目的としている。
研究初年度では長期的な低酸素トレーニング介入を行ったラット骨格筋ではエネルギー代謝の中心的な役割を担うミトコンドリア関連タンパク質の発現が通常環境下のトレーニングよりも増大することを見出したが，エピジェネティクス修飾をつかさどるヒストン脱アセチル化酵素（HDAC5）の発現の変化と付随しておらず，一過性の低酸素トレーニングを実施し，骨格筋の適応を促す遺伝子発現が増大しているタイミングにおいてエピジェネティクス修飾に関わるタンパク質発現発現や遺伝子発現調節機構の検討の必要性が観察された。そこで研究2年目の令和4年度は，健康増進を企図した低酸素トレーニングプログラムとして，短期間の高脂肪食摂取を摂取させ軽度の代謝異常を惹起したラットに対して、低酸素環境下で一過性無負荷水泳運動を行った際の骨格筋の遺伝子発現変化とHDAC5の変化について検討を行った。その結果、低酸素環境での一過性水泳運動は骨格筋の糖・脂質代謝関連遺伝子の発現レベルを増大させることが明らかとなったが、その遺伝子発現パターンには筋線維タイプ特性が認められることを確認した。さらに、骨格筋を細胞質と核に分画し、遺伝子発現の転写を抑制する核内のHDAC5 に着目したところ、遅筋線維優位の腓腹筋赤色部では変動は見られなかったものの、速筋線維優位の滑車上筋では低酸素環境下の運動により発現が減少することが観察している。今後も詳細な検討は必要であるものの，低酸素トレーニングによる骨格筋タイプ特異的な遺伝子発現にはHDAC5の核外移行が一部関与している可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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