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ケトン食摂取による運動模倣効果の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K11433
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関聖マリアンナ医科大学

研究代表者

掛橋 千彰  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 研究技術員 (80535683)

研究分担者 舩橋 利也  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (70229102)
萩原 裕子  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (90468207)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードSema3A / Extensor digitorum longu / AAV / Cre / Floxマウス / ケトン / Sema3a / 遅筋 / 速筋 / 骨格筋 / セマフォリン / Sama3A
研究開始時の研究の概要

ケトン食の作用機序と有用性を動物実験により検証し、運動模倣食としてのケトン食という概念を提唱する。本研究では、ケトン食摂取後の骨格筋の筋線維組成、有酸素性代謝指標および全身レベルの持久能力を評価基準として、骨格筋の有酸素性代謝能改善の機序、Sema3A-KOマウスにおけるケトン食摂取の効果、ケトン食が個体の全身および筋持久力に及ぼす効果、を明らかにする。

研究実績の概要

今年度は、Sema3A-floxマウスを導入し、ケトン餌で飼育し、前脛骨筋(Tibialis anterior: TA)、長趾伸筋(Extensor digitorum longus: EDL),ヒラメ筋(Soleus: SOL)が遅筋化するか否かを、筋繊維タイプ(Type I、IIa、IIb、IIx)を免疫組織による画像で解析することにより行った。それぞれを特異的に認識する抗体を用いて3重免疫組織を行い、抗体により染色されなかった筋線維をIIxとした。その結果、EDLにおいて、IIxが増加すること、つまり、遅筋化することが明らかとなった。そこで、MyoAAV2A-.CMV.HI.eGFP-Cre.WPRE.SV40を投与することにより、ケトン餌飼育による遅筋化を防げるのか、という課題を明らかにするために研究を継続した。その結果、MyoAAV2AはEDLには導入できなかった。尚、IIxを染めるために特異的な抗体を導入した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

EDLの固定に難があり、実験の効率が異常に悪く、またEDLにAAV-Creを発現させることが困難であった。

今後の研究の推進方策

2023年度の研究の結果、Sema3Aの役割を正常な状態で解明することが必要であり、また、AAV-Creを投与可能な骨格筋を探すことで、問題点は解決できる。2024度は、Tibialis anterior(TA)を対象として、Sema3A-floxマウスのTAにAAV-Creを投与し、筋繊維タイプ(Type IIa、IIb、IIx)の比率の変化を解析する。また、2023度にはなかったIIxを特異的に認識する抗体も用いることにする。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] Ketogenic diet feeding shifts fast muscle fiber composites to slow in extensor digitorum longus muscle of sedentary sema3A-floxed female mice2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Hagiwara, Chiaki Kakehashi, and Toshiya Funabashi
    • 学会等名
      第101回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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