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乳酸によるミトコンドリアおよび全身性の代謝適応の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K21249
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 謙也  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (40909917)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード乳酸 / ミトコンドリア / 骨格筋
研究開始時の研究の概要

ミトコンドリアは、エネルギー産生を担う細胞内小器官で、運動パフォーマンスや健康の保持・増進に貢献する。申請者は、これまでの研究において、乳酸が骨格筋ミトコンドリアの量を向上させることを明らかにしてきた。近年では、骨格筋ミトコンドリアの量と機能の変化は必ずしも一致しないことやミトコンドリア量よりも機能の重要性が高いことが報告されている。そこで、本研究では、乳酸が骨格筋ミトコンドリアの機能に与える影響を明らかとすることを目的とする。さらに、乳酸による骨格筋ミトコンドリアの適応が、エネルギー代謝および運動パフォーマンスに与える影響を明らかにする。

研究成果の概要

高強度運動時に産生される代表的な代謝産物である乳酸は、骨格筋ミトコンドリアの量を増加させる可能性が示されつつある。近年の研究では、高強度運動が骨格筋ミトコンドリア量だけでなく機能をこうお嬢させることが報告されている。本研究では、高強度運動が骨格筋ミトコンドリアの機能を向上させる要因として、乳酸が関与しているのではないかと仮説を立て、乳酸投与が骨格筋ミトコンドリアの機能に与える影響について検討した。その結果、乳酸投与によって、ミトコンドリアの一部の構成タンパク質量や呼吸鎖複合体酵素活性、さらにはミトコンドリア酸素消費速度が変化した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動は、骨格筋ミトコンドリア量だけではなく機能も向上させることで、運動パフォーマンスの改善や健康の保持増進に貢献することが示されつつある。しかしながら、どのような因子が運動による骨格筋ミトコンドリアの機能向上に貢献しているのかについては不明な点が多い。本研究では、乳酸がミトコンドリアの機能を向上させる可能性が示された。したがって、乳酸のデータを活用することで、ミトコンドリア機能向上という観点から、より効果的な運動トレーニングを行うことが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effects of Endurance Training on Metabolic Enzyme Activity and Transporter Proteins in Skeletal Muscle of Ovariectomized Mice.2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Kitaoka Y, Matsunaga Y, Hatta H.
    • 雑誌名

      Med Sci Sports Exerc

      巻: 55 号: 2 ページ: 186-198

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000003045

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sex-specific differences in the metabolic enzyme activity and transporter levels in mouse skeletal muscle during postnatal development2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Kitaoka Y, Hatta H.
    • 雑誌名

      Appl Physiol Nutr Metab

      巻: - 号: 5 ページ: 361-378

    • DOI

      10.1139/apnm-2022-0462

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Lactate Administration on Mitochondrial Respiratory Function in Mouse Skeletal Muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kenya、Tamura Yuki、Kitaoka Yu、Matsunaga Yutaka、Hatta Hideo
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 13

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.920034

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of endurance training on metabolic enzyme activity and transporter protein levels in the skeletal muscles of orchiectomized mice2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K, Kitaoka Y, Hatta H.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 72 号: 1 ページ: 14-14

    • DOI

      10.1186/s12576-022-00839-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lactate administration does not affect denervation-induced loss of mitochondrial content and muscle mass in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kenya Takahashi, Yu Kitaoka, Yutaka Matsunaga, Hideo Hatta
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio.

      巻: 11 号: 10 ページ: 2836-2844

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13293

    • 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] Effect of lactate administration on mitochondrial respiratory function in mouse skeletal muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kenya、Tamura Yuki、Kitaoka Yu、Matsunaga Yutaka、Hatta Hideo
    • 学会等名
      18th International Biochemistry of Exercise Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウスの成長に伴う骨格筋エネルギー代謝酵素の変化および性差2022

    • 著者名/発表者名
      高橋謙也、北岡祐、八田秀雄
    • 学会等名
      第30回運動生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 持久的トレーニングが卵巣摘出マウスにおける全身性代謝および骨格筋代謝酵素に与える影響.2022

    • 著者名/発表者名
      高橋謙也、北岡祐、松永裕、八田秀雄
    • 学会等名
      第77回体力医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Effects of endurance training on exercise performance and muscle metabolic enzyme activity in orchiectomized mice2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kenya、Kitaoka Yu、Hatta Hideo
    • 学会等名
      The 100th Anniversary Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 乳酸投与が骨格筋ミトコンドリアの呼吸機能に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      高橋謙也、田村優樹、北岡祐、松永裕、八田秀雄
    • 学会等名
      第29回運動生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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