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エピジェネティクスの手法を用いた筋機能関連遺伝子解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K06367
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45060:応用人類学関連
研究機関福井工業高等専門学校

研究代表者

川村 敏之  福井工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (80413772)

研究分担者 松井 一洋  福井工業高等専門学校, 一般科目(自然系), 准教授 (10805055)
東 章弘  福井工業高等専門学校, 一般科目(自然系), 教授 (50546257)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードACTN3遺伝子多型 / 体力 / 速筋線維 / エピジェネティクス / ACTN3 / 体力テスト / Muscle strength / 脚伸展 / Stretching / 筋線維 / スポーツ / Epigenetics / Physical fitness test / Mechanical efficiency / αアクチニン3
研究開始時の研究の概要

従前の遺伝子診断は遺伝子型のみでそのタイプを区分するため,遺伝子型と筋力発揮パフォーマンスとが必ずしも合致しないケースが見受けられる.しかしながら,エピジェネティクスを診断に取り入れれば,筋力発揮のパフォーマンスを精度よく予測する診断が実現できると考えられる.本研究では,エピジェネティクスを加味した遺伝子解析の結果とフィールドテストやラボテストにおける筋力発揮パフォーマンスとの関連を明らかにすることを目的とし,スポーツトレーニングや介護予防の観点から個人差を意識した筋力トレーニングに必要とされる遺伝子型情報の新たな提供法の確立を目指す.

研究成果の概要

アスリートではACTN3遺伝子多型とスプリント/パワー系運動能力との関連が指摘されるが、我々は一般人のRアレル(RR型,RX型)とXX型との間に静的筋力には差異を認めず(Azumaら,2021)、体力テストにおけるスプリント/パワー系種目においてRアレル群が優位であることを示した(Matsuiら,2023)。ただし、その効果量は小さく、エピジェネティックな効果との関連が示唆された(Kawamuraら,2024)。一方,PNFストレッチングによって生じる筋腱複合体のメカニカルな変化はRR型の柔軟性に対して不利益を与えないことも明らかにされた(Azumaら,2023;Azumaら,2024).

研究成果の学術的意義や社会的意義

速筋線維に特異的に発現するACTN3遺伝子多型はアスリートにおけるスプリント/パワー系運動能力との関連が数多く報告されてきたが、一般人の多型と運動能力との関連に関する報告は希少である。我が国におけるコホート研究によれば一般人のRR型における柔軟性が低いことが指摘されるが、一般人の多型と体力全般との関連については海外報告にとどまる。我々の研究によって国内一般人の体力テストにおけるスプリント/パワー系種目と多型との関連が認められたほか、エピジェネティックな効果によりACTN3の性質の発現が抑制される可能性が示唆されたことから、余暇活動での運動選択や健康管理に活用し得る遺伝子解析の意義が認められた。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] University of the Philippines Diliman(フィリピン)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Latent Trait and Epigenetic Analysis of ACTN3 Gene Polymorphism Homo-RR in Japanese College Students2024

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kawamura , Akihiro Azuma, Kazuhiro Matsui
    • 雑誌名

      Gazzetta Medica Italiana - Archivio per le Scienze Mediche

      巻: in print

    • 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] Association of ACTN3 R577X Genotype with Physical Fitness in Japanese Male College Students2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Matsui、Toshiyuki Kawamura、Akihiro Azuma、Christian Wisdom M. Valleser、Francis Carlos B. Diaz
    • 雑誌名

      International Journal of Human Movement and Sports Sciences

      巻: 11 号: 4 ページ: 908-913

    • DOI

      10.13189/saj.2023.110427

    • 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] Development of a Proprioceptive Neuromuscular Facilitation Stretching System Using a Low-Speed, High-Torque Motor2023

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Azuma, Kazuhiro Matsui, Toshiyuki Kawamura
    • 雑誌名

      European Journal of Human Movement

      巻: 50 ページ: 45-51

    • DOI

      10.21134/eurjhm.2023.50.5

    • 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] Is ACTN3 R577X genotype associated with weight-bearing index in male college students?2021

    • 著者名/発表者名
      Azuma A, Kawamura T, Matsui K.
    • 雑誌名

      In W. Spratford, C. Coltman, N. Brown, & J. Warmenhoven (Eds.), Proceedings of the 39th International Conference of Biomechanics in Sports

      巻: 39th ページ: 380-383

    • 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] Is ACTN3 R577X genotype associated with weight-bearing index in male college students?2021

    • 著者名/発表者名
      Azuma A, Kawamura T, Matsui K.
    • 学会等名
      39th Conference of the International Society of Biomechanics in Sports
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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