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骨格筋グリコーゲン回復を「見える化」できる代謝指標の探索

研究課題

研究課題/領域番号 22K11573
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
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 祐美子  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60780608)

研究分担者 元永 恵子  独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ研究部, 研究員 (20330516)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード骨格筋 / グリコーゲン濃度 / スポーツ / コンディショニング / 疲労 / 呼気ガス / アセトン濃度 / グリコーゲン / 呼気アセトン / 運動 / トレーニング / 炭水化物 / 非侵襲的 / MRS / 13C-MRS
研究開始時の研究の概要

運動生理生化学分野では、運動競技者の疲労の程度をみるため、また疲労回復促進方法の探索のため、骨格筋グリコーゲン濃度の測定をもとにした研究が行われてきた。一方、装置や方法の都合上、グリコーゲン濃度を測定可能な環境は少ない。そこで本研究では、グリコーゲン回復を反映する可能性があり、かつ、簡便にサンプル採取・測定が可能な代謝関連指標について、運動後の骨格筋グリコーゲン濃度変化との関連性を検証する。

研究成果の概要

運動生理・生化学分野では、骨格筋グリコーゲン濃度は運動競技者の疲労の尺度として、これまで多くの研究で測定されてきた。しかし、装置や方法の都合上、グリコーゲン濃度を測定できる環境は少ない。本研究では、グリコーゲン回復を反映する可能性があり、かつ、簡便にサンプル採取・測定が可能な代謝関連指標について、探索することを目的とした。その結果、国内トップレベルの車いすアスリートの合宿期間中の測定の結果、競技での主働筋の一つである上腕三頭筋のグリコーゲン濃度と呼気中のアセトン濃度の間に有意な相関関係がみられた。呼気アセトン濃度は骨格筋グリコーゲン貯蔵の高低を見積もる指標として活用できる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動生理・生化学分野では、骨格筋グリコーゲン濃度は運動競技者の疲労の尺度として、これまで多くの研究で測定されてきた。しかし、代表的なグリコーゲン測定方法は筋生検で得たサンプルの生化学分析で、侵襲行為が必須で被験者の負担が大きい。非侵襲的な測定方法には13C磁気共鳴分光法があるが、測定装置が高額で精密であり、購入と維持管理が可能な研究機関は限られている。本研究では、13C磁気共鳴分光法で定量した主働筋のグリコーゲン濃度と非侵襲的に採取が可能な呼気アセトン濃度との間に強い相関関係がみられ、アスリートのコンディション把握の方法の一つとしての可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2025 2024

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Dynamics of muscle glycogen increase in brachial and thigh muscles with carbohydrate loading2025

    • 著者名/発表者名
      Kojima Chihiro、Namma-Motonaga Keiko、Kamei Akiko、Takahashi Yumiko、Ishibashi Aya、Takahashi Hideyuki
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: -

    • DOI

      10.1007/s00421-025-05777-3

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of combination of concentrated Kurozu supplementation and endurance training on mitochondrial enzyme activity and energy metabolism in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Nakano Suguru、Seike Kohei、Banjo Mai、Takahashi Yumiko、Takahashi Kenya、Matsumoto Yoshiyuki、Hatta Hideo
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 13 号: 2 ページ: 35-41

    • DOI

      10.7600/jpfsm.13.35

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 年月日
      2024-03-25
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Post-exercise ketone monoester administration concomitant with glucose stimulates glycogen repletion in soleus muscle in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Matsumoto T, Wang W, Inaba T, Terada S, Hatta H
    • 学会等名
      International Biochemistry of Exercise Conference 2024
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effects of treadmill exercise mainly performed by forelimb on atrophy and mitochondrial adaptations in immobilized hindlimb muscle in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T, Wang W, Kadoguchi T, Inaba T, Morita Y, Takahashi Y
    • 学会等名
      Joint Conference of the 22nd Annual Meeting of Asian Oceanian Myology Center and the 10th Annual Meeting of Japan Muscle Society
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 陸上競技中距離選手におけるトレーニング時期によるトレーニング負荷の変化が乳酸酸化指標に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      稲葉健、渡邉拓也、森田雄貴、八田秀雄、高橋祐美子
    • 学会等名
      日本トレーニング科学会 第37回学会大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 両後肢不活動下における前肢を中心とした走行運動が後肢骨格筋量およびミトコンドリア量に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      松本竜弥, オウブンキン, 門口智泰, 稲葉健, 森田雄貴, 高橋祐美子
    • 学会等名
      第78回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 運動後のグルコースとケトン体の併用投与はマウスヒラメ筋のグリコーゲン回復を促進する2024

    • 著者名/発表者名
      高橋祐美子, 松本竜弥, オウブンキン, 稲葉健, 寺田新, 八田秀雄
    • 学会等名
      第78回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 低酸素条件下の高強度トレーニングはマウスの速筋線維主体の骨格筋においてミトコンドリア関連のタンパク質量を増加させる2024

    • 著者名/発表者名
      王ブンキン, 松本竜弥, 竹井尚也, 高橋祐美子, 八田秀雄
    • 学会等名
      第78回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 乳酸摂取がヒトの運動時のエネルギー代謝に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      清家空併, 高橋祐美子, 八田秀雄
    • 学会等名
      第78回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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