| 研究課題/領域番号 |
21K19722
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
河上 敬介 大分大学, 福祉健康科学部, 教授 (60195047)
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| 研究分担者 |
伊東 佑太 名古屋学院大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30454383)
紀 瑞成 大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (60305034)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 加齢 / 運動 / 筋機能 / オートファジー / マウス / 骨格筋 / 筋力トレーニング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
運動により大量発生した活性酸素は，筋細胞に大きなダメージを与え，変性した不要なタンパク質やミトコンドリアを蓄積させる。この蓄積は細胞にとって有害で，機能低下を引き起こす。運動を「やめた」直後数時間でオートファジーが活性化し，運動により増えた変性細胞内小器官が分解される様である。そこで，本研究では，筋収縮運動停止直後に活性化するオートファジーが，筋肥大とは別の観点から，運動による筋機能向上に寄与するかどうかを検証するとともに，毛細血管やリンパ管の役割を明らかにする。さらに，オートファジー活性に有効な至適運動強度や時間などを明らかにし，加齢筋への有効性を検証する。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、筋収縮運動停止直後に活性化するオートファジーが、筋肥大とは別の観点から、運動による筋機能向上に寄与するかどうかを、ヒト初代培養myotubeおよびマウス個体レベルで明らかにすることである。さらに、オートファジー活性に有効な至適運動強度や時間などを明らかにするとともに、加齢筋への有効性を検証することである。
そのため、昨年度に引き続き筋萎縮モデルマウスに対して、低強度の負荷運動を実施することによる、運動直後のタンパク質合成系と分解系シグナル分子の活性の変化の検証を行った。タンパク質合成系や分解系シグナル分子の活性は、昨年と同様にp-Akt/t-Akt、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ｐ62を用いた。合成系に関しては、運動後のp-Akt/t-Aktの上昇傾向が認められた。また、分解系に関しては、若干上昇する者があるものの、CONとほぼ変わらない例が多いように見受けられた。高齢マウスに対して低強度の負荷運動を行う実験を開始した。高齢マウスに対して、萎縮モデルと同様の低強度の負荷運動を実施し、タンパク質合成系や分解系シグナル分子の活性、機能面への影響を検証した。加えて、高齢マウスに対しては高強度の負荷運動を行う実験も開始した。現状では対象数が少ないため結論には至っていない。さらに高齢マウスにおいては、エネルギーサプライや代謝産物のクリアランスに重要な、毛細血管やリンパ管の形態応答も検証を始めた。組織学的には、抗CD31抗体を用いて毛細血管を、抗LIVE1抗体を用いてリンパ管を染色し、量や大きさの変化を追った。また、生化学的には、毛細血管やリンパ管新生に関わるシグナル分子の活性や不活性、ｍRNAの増減などを指標に検証した。まだ例数は少ないが、高齢マウスに運動を実施するとリンパ管の増加を促す所見が認められた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度に引き続き実施した筋萎縮モデルに関する検証についてはほぼデータが出そろってきた。また、当初の計画通り、高齢モデルに関しての実験も開始することができた。さらに、高齢マウスに関しては低強度の負荷運動に加え、高強度の運動負荷に関する検証も開始した。以上の事より、当初の目的に不可欠な成果が認められため、本研究は「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度に引き続き、筋萎縮モデルマウス及び高齢マウスモデルに対して、低負荷運動を実施することによる、運動直後のタンパク質合成系と分解系シグナル分子の活性の変化の検証を行う。これに加えて高強度の負荷運動に関する検証も進める予定である。タンパク質合成系や分解系シグナル分子の活性は、昨年と同様にp-Akt/t-Akt、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ｐ62を用いる。さらに高齢マウスにおいては、エネルギーサプライや代謝産物のクリアランスに重要な、毛細血管やリンパ管の形態応答も検証も進める。
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