| 研究課題/領域番号 |
21K11358
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 日本医科大学 (2022-2023)
国立研究開発法人国立循環器病研究センター (2021) |
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研究代表者 |
曽野部 崇 日本医科大学, 医学部, 講師 (70548289)
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| 研究分担者 |
Pearson James 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (30261390)
土持 裕胤 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (60379948)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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 | 内皮依存性血管拡張 / 微小血管造影 / 糖尿病 / 骨格筋収縮 / 内皮依存性過分極 / 運動トレーニング / Ca2+依存性K+チャネル / アセチルコリン / 血管内皮細胞 / 非神経性コリン作動系 / コリンアセチルトランスフェラーゼ / Goto-Kakizakiラット / AMPK / AICAR / 易疲労性 / 超音波血流測定 / KCaチャネル / EDH / microangiography / exercise hyperemia |
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| 研究開始時の研究の概要 |
運動は糖尿病に対する代表的な予防戦略であるが、糖尿病病態下では易疲労性が運動継続の障壁となる。なぜ糖尿病では易疲労性が生じるのかを血管機能の観点から明らかにするため、本研究は筋収縮誘発性血管拡張反応の減弱化が筋血流を制限して筋仕事量の低下を引き起こす、そこに内皮依存性過分極（EDH）に由来する血管機能調節が関与しているという仮説を検証する。機能的in vivo血管イメージング法を用いて糖尿病モデルラット下肢血管樹をまるごと評価し、筋収縮に伴う血管拡張・血流増加に対するEDHの寄与についてAMPK・ KCaチャネルに着目した検討を行う。
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| 研究成果の概要 |
肥満・糖尿病において、なぜ骨格筋疲労が生じやすいのかという問いに対し、筋収縮時の末梢血管応答を血管イメージング技術で可視化し、内皮由来の血管拡張メカニズムの寄与についてより詳細に検証した。下肢血管網の可視化画像解析から、肥満・糖尿病モデルZFDMラットでは筋収縮負荷後における導管血管近位部の拡張応答が減弱しており、これは内皮由来過分極を引き起こすCa2+依存性K+チャネル（特にSK3チャネル）の寄与が低下したことで上行性の血管拡張シグナル伝搬が抑制された結果であることが示唆された。さらに持続的な低強度の運動トレーニングは、SK3チャネルの寄与を亢進させ、これを改善することが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
X線微小血管造影法をラット下肢に対して用いることで、従来困難であったin vivoでの生体深部血管の可視化を大血管から微小血管まで網羅的に行った。電気的に骨格筋を収縮させた後の血管拡張応答を画像解析することによって、これまで小動物摘出血管標本やヒト大血管の局所的な応答を調べた研究において蓄積されてきたエビデンスに対して新たな統合的知見を重ねることができた。また、すでに運動耐用能が低下している肥満・糖尿病のラットにおいても、持続可能なレベルの低強度走運動が血管応答性の改善に効果があることが示されたことから、運動が及ぼす様々な効果に対する社会的関心を引き付ける一助となると考えられた。
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