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肉離れ受傷リスク予測モデル構築に向けた骨格筋・腱の特性を規定する遺伝要因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K20365
補助金の研究課題番号 20H04081 (2020-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2020-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

宮本 恵里  順天堂大学, 大学院スポーツ健康科学研究科, 助教 (00793390)

研究分担者 高澤 祐治  順天堂大学, 医学部, 教授 (00407280)
宮本 直和  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 先任准教授 (20420408)
西尾 啓史  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 非常勤助教 (90866906)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード肉離れ / 遺伝要因 / 骨格筋 / 腱 / 組織特性 / 材料特性 / SNP
研究開始時の研究の概要

本研究は、骨格筋や腱の組織特性を規定する遺伝要因が肉離れの受傷しやすさに影響しているという仮説を検証することにより、肉離れに対する遺伝的リスクの予測に必要な遺伝情報を同定することを目的とする。具体的には、ヒトから摘出した骨格筋および腱の組織分析および生体計測を通じて、肉離れのリスク因子となる骨格筋・腱の特性を規定する遺伝要因を解明する。同定された遺伝要因と肉離れ受傷との関連について検証し、同定された遺伝要因と、トレーニングや栄養摂取等の環境要因との相互作用について検討する。本研究で得られる知見は、個人のリスクに合致した効果的な肉離れ予防策を構築するための学術的基盤となり得る。

研究実績の概要

本研究は、骨格筋や腱の機能的特性(スティフネス等)を規定する遺伝要因が、肉離れの受傷しやすさに影響しているという仮説を検証することにより、「肉離れに対する遺伝的リスクの予測に必要な遺伝情報を同定すること」および「個人のリスクに合わせた肉離れ予防策構築のための学術的基盤を創出すること」を目的としている。
令和4年度は、これまでに明らかとなった骨格筋のスティフネスと関連する2つの遺伝子座(rs12807854, rs78405694)がアスリートの肉離れ受傷と関連するか否かについて検討を行った。具体的には、合計1,428名のアスリート(陸上競技選手、サッカー選手)を対象として、スポーツ外傷障害既往歴(医師の診断のある肉離れの受傷歴の有無)を調査した。また、唾液より抽出した総DNAを用い、骨格筋のスティフネスと関連する2つの遺伝子多型(rs12807854, rs78405694)をTaqMan法を用いて解析した。2つの遺伝子多型の遺伝型と肉離れ受傷歴の有無の関連性を検討した結果、いずれの遺伝子多型においても、骨格筋スティフネスが高い(筋が硬い)ことと関連する遺伝型を有するアスリートで、肉離れ受傷歴を有す割合が高かった。さらに、これらの遺伝子多型を元に筋スティフネス関連遺伝型スコアを算出すると、遺伝型スコアと肉離れの受傷歴には有意な関連性が認められた。遺伝型スコアが高い(筋スティフネスが高いと予測される)アスリートほど、肉離れ受傷歴を有する割合が高かった(P = 0.0249, Odds ratio: 1.45, 95% CI: 1.06-2.00)。以上のことから、骨格筋のスティフネスと関連する遺伝子多型は、アスリートの肉離れ受傷リスクにも関与していることが示された。

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

当初の計画通りにおおむね進展しているため。

今後の研究の推進方策

今後は、これまでにアスリートの肉離れ受傷との関連が横断的な検討により確認された遺伝子多型および遺伝型スコアについて、肉離れ受傷との関連を縦断的に検討し、肉離れに対する遺伝的リスクの予測が可能か否かについて明らかにする。さらに、環境要因と遺伝要因の相互作用についても検討を行う。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Genetic polymorphisms in <i>CYP19A1</i> and <i>ESR1</i> are associated with serum CK activity after prolonged running in men2022

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Hiroshi、Miyamoto-Mikami Eri、Takaragawa Mizuki、Kuriki Kiyonori、Goto Chiho、Shibata Kiyoshi、Yamada Norihiro、Hosono Akihiro、Fuku Mizuho、Suzuki Sadao、Fuku Noriyuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 132 号: 4 ページ: 966-973

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00374.2021

    • 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] Age-related changes in mechanical properties of semitendinosus tendon used for anterior cruciate ligament reconstruction.2022

    • 著者名/発表者名
      Akazawa T, Miyamoto N, Nishio H, Miyamoto-Mikami E, Kinoshita M, Kobayashi Y, Nagao M, Takazawa Y.
    • 雑誌名

      J Orthop Surg Res.

      巻: 19 号: 1 ページ: 501-501

    • DOI

      10.1186/s13018-022-03395-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic variants within the <i>COL5A1</i> gene are associated with ligament injuries in physically active populations from Australia, South Africa, and Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Alvarez-Romero Javier、Laguette Mary-Jessica N.、Seale Kirsten、Jacques Macsue、Voisin Sarah、Hiam Danielle、Feller Julian A.、Tirosh Oren、Miyamoto-Mikami Eri、Kumagai Hiroshi、Kikuchi Naoki、Kamiya Nobuhiro、Fuku Noriyuki、Collins Malcolm、September Alison V.、Eynon Nir
    • 雑誌名

      European Journal of Sport Science

      巻: N/A 号: 2 ページ: 284-293

    • DOI

      10.1080/17461391.2021.2011426

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Female Athletes Genetically Susceptible to Fatigue Fracture Are Resistant to Muscle Injury2021

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto-Mikami E, Kumagai H, Tanisawa K, Taga Y, Hirata K, Kikuchi N, Kamiya N, Kawakami R, Midorikawa T, Kawamura T, Kakigi R, Natsume T, Zempo H, Suzuki K, Kohmura Y, Mizuno K, Torii S, Sakamoto S, Oka K, Higuchi M, Naito H, Miyamoto N, Fuku N
    • 雑誌名

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      巻: Publish Ahead of Print 号: 9 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000002658

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] eQTL variants in COL22A1 are associated with muscle injury in athletes2020

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto-Mikami Eri、Kumagai Hiroshi、Kikuchi Naoki、Kamiya Nobuhiro、Miyamoto Naokazu、Fuku Noriyuki
    • 雑誌名

      Physiological Genomics

      巻: 52 号: 12 ページ: 588-589

    • DOI

      10.1152/physiolgenomics.00115.2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A novel locus for predisposition to muscle strain injury identified using a GWAS for muscle stiffness2023

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto-Mikami, E., Zempo, H., Hirata, K., Kumagai, H., Kikuchi, N., Kamiya, N., Miyamoto, N., Fuku, N.
    • 学会等名
      28th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジェネティクスからゲノミクスへ  健康・運動科学への応用2021

    • 著者名/発表者名
      宮本恵里
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 前十字靭帯再建手術に用いられる半腱様筋腱のヤング率と年齢の関係2021

    • 著者名/発表者名
      赤澤拓都, 宮本直和, 西尾啓史, 宮本(三上)恵里, 小林 洋平, 長尾雅史, 高澤祐治
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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