| 研究課題/領域番号 |
22K19750
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
林 達也 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (00314211)
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| 研究分担者 |
江川 達郎 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (00722331)
横川 拓海 京都大学, 農学研究科, 助教 (80844323)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022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 | 運動 / 骨格筋 / 脳 / 臓器連関 / AMPキナーゼ / マイオカイン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、運動に伴う脳の健康増進における骨格筋AMPキナ ーゼ(AMPK)の役割を包括的に検証し、運動の脳機能亢進の新規分子機序解明を目指す。 研究課題1では、野生型ならびに骨格筋特異的AMPKαドミナントネガティブ変異体発現(AMPK-DN)マウスの単離骨格筋組織を用いて、脳機能に関わる液性因子が、筋収縮およびAMPK依存的に産生・分泌される可能性を検証する。研究課題2では、野生型およびAMPK-DNマウスを運動群・非運動群に分けて飼育した後、行動解析・ 生化学解析・組織学解析を実施することで、運動による脳の健康増進における骨格筋AMPKの寄与を検討すると共に、その分子機序を探索する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、骨格筋特異的にAMPK活性が抑制されるAMPK-DNマウスを用いて、運動介入後に行動解析（オープンフィールド試験・高架式十字迷路試験・Y迷路試験・バーンズ迷路試験・強制水泳試験）を実施した。その結果、骨格筋AMPKが自発行動量・不安様行動・空間学習に関与している可能性が示された。また、生化学解析の結果、骨格筋AMPKが、脳機能調節に関与するマイオカインの発現を制御すること、海馬の成長因子・シナプス分子の発現に関与することが示唆された。以上の結果より、骨格筋AMPKがマイオカイン発現および海馬の可塑性を調節することにより、脳機能制御に寄与している可能性が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
運動は、学習能力や情動制御に関与していることが知られているが、その分子機序に関しては未だ不明点が多く残されている。また、骨格筋が学習能力・うつ様行動の調節に関与することが報告されている一方、不安様行動に対する骨格筋の寄与は不明であった。本研究では、骨格筋AMPKが運動の抗不安効果ならびに海馬の遺伝子発現調節に関与している可能性が示された。したがって、本研究成果は、運動による脳機能亢進の新規分子機序を示すとともに、骨格筋による不安様行動調節の可能性を示唆した点で学術的意義を有する。本研究により得られた基礎的知見は、脳の健康増進を目的とした新規運動療法の確立に寄与することが期待される。
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