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糖尿病予防に向けた新規骨格筋糖代謝調節経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K11466
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59020:スポーツ科学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

佐藤 幸治  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (20584022)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード糖尿病 / 骨格筋 / 糖代謝 / オンコスタチンM受容体 / 炎症 / 2型糖尿病 / 肥満症 / 性ステロイドホルモン / 免疫調節システム / 予防 / 性ステロイド / 運動 / 栄養
研究開始時の研究の概要

申請者はこれまでに、糖尿病モデルラットにおいて、運動後の血糖値の低下に炎症反応を制御するオンコスタチンM(OSM)の増加が骨格筋糖代謝調節経路の活性化に関与していることを網羅解析により明らかにしている。本研究では、血中の性ステロイドホルモン濃度を増加させる運動トレーニング並びに性ステロイドホルモンの前駆体であるDHEA摂取が、OSMの増加を介して2型糖尿病の予防・改善に関与していると仮説を立て、骨格筋細胞培養を用いて仮説検証し、肥満症・2型糖尿病予防のための新たな生活習慣の改善策を提示する。本研究の成果は、超高齢社会における医療費削減、健康寿命延伸という社会的課題の解決への展開が期待される。

研究成果の概要

本研究では、骨格筋細胞におけるOSMRサブユニットgp130の遺伝子欠損が、インスリン刺激による糖代謝関連シグナル伝達経路および糖取り込みに及ぼす影響を検討することを目的とした。結果として、gp130欠損により、STAT 3のリン酸化が低下した。また、gp130欠損した骨格筋細胞において、細胞外のOSM濃度が有意に増加し、インスリン刺激による骨格筋糖代謝調節シグナル活性が通常、インスリン添加により亢進するのに対し、gp130欠損した細胞において有意に低下していた。これらのことから、細胞外(血中)OSM濃度の過剰な増加は、骨格筋細胞におけるインスリン作用の鈍化を引き起こす可能性が明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、運動トレーニングによる2型糖尿病予防に向けた新規骨格筋糖代謝調節経路を確立するために、OSMRサブユニットgp130の遺伝子欠損がSTAT3の活性を抑制し骨格筋糖代謝調節経路の活性を抑制するか否かを明らかにすることを目的とした。これまで、OSMの過剰発現は癌細胞の増殖や、肝疾患、自己免疫疾患の発症に関連するという報告がなされてきたが、2型糖尿病における骨格筋糖代謝不全との関連を示す研究は行われてこなかった。本研究で、新規の骨格筋糖代謝調節機構を同定し、さらに、本研究の結果から、今後、肥満症や2型糖尿病発症予防に向けた、運動・栄養介入法の分子基盤が確立される可能性がある。

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

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] アデレード大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Altered expression of synaptic proteins and adhesion molecules in the hippocampus and cortex following the onset of diabetes in nonobese diabetic mice2023

    • 著者名/発表者名
      Yokokawa Takumi、Kido Kohei、Sato Koji、Hayashi Tatsuya、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 11 号: 8

    • DOI

      10.14814/phy2.15673

    • 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] The effect of Dioscorea esculenta powder on prostaglandin E2 and cytochrome c oxidase subunit 2 levels, menstrual pain, and premenstrual syndrome in young women: A randomized double-blind controlled trial.2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Sato, Kaori Seto
    • 雑誌名

      Nutrition and Health

      巻: 26 号: 3 ページ: 889-889

    • DOI

      10.1177/02601060221130889

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emotional valence of self-defining memories in older adults: A longitudinal study2022

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Masumoto, Koji Sato, Kazuhiro Harada, Kenta Yamamoto, Mariko Shiozaki
    • 雑誌名

      Consciousness and Cognition

      巻: 106 ページ: 103431-103431

    • DOI

      10.1016/j.concog.2022.103431

    • 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
  • [雑誌論文] Oral chronic sulforaphane effects on heavy resistance exercise: Implications on inflammatory and muscle damage parameters in young practitioners.2022

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Kihara H, Kumazawa Y, Tatara K.
    • 雑誌名

      Nutrition

      巻: 90 ページ: 111266-111266

    • DOI

      10.1016/j.nut.2021.111266

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of acute aerobic exercise and menstrual cycle on immune responses in young women2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Sato, Yoka Kumazawa, Tetsuya Kimura
    • 雑誌名

      Gynecological and Reproductive Endocrinology & Metabolism

      巻: 01 ページ: 27-31

    • 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] 運動・栄養による中高齢者の肥満・糖尿病予防に向けた基礎的研究2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤 幸治
    • 学会等名
      京都滋賀体育学会第153回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1型糖尿病患者における運動による遅発性低血糖発症機序と予防に向けた栄養介入2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 幸治
    • 学会等名
      日本スポーツ栄養学会 第9回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1型糖尿病における中強度運動による遅発性低血糖の発症機序2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 幸治
    • 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

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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