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運動による積極的熱産生増大システムの温度生物学的意義とその制御機構の解析

公募研究

研究領域温度を基軸とした生命現象の統合的理解
研究課題/領域番号 16H01391
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関神戸大学

研究代表者

小川 渉  神戸大学, 医学研究科, 教授 (40294219)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード骨格筋 / 運動 / 熱産生 / エネルギー代謝 / 肥満
研究実績の概要

β2アドレナリン受容体遺伝子flox(β2AR-flox)マウスと骨格筋特異的にCreリコンビナーゼを発現するMLC1f-Creトランスジェニックマウスとの交配により、骨格筋特異的β2AR欠損マウスを作成した。また、テレメトリーセンサー温度計を大腿皮下に留置することにより、マウス運動中の骨格筋の温度変化の計測系を確立した。野生型マウスではトレッドミル運動負荷を与えると、運動開始後30分以内に骨格筋温が約1.2度上昇したが骨格筋特異的β2AR欠損マウスでは0.8度程度の上昇に留まった。
また、骨格筋特異的β2AR欠損マウスの骨格筋では、運動時にPGC1αを始めとしたエネルギー代謝関連遺伝子の発現上昇が抑制されており、運動時のエネルギー消費には骨格筋でのβ2アドレナリンシグナルが重要な機能を果たすことが明らかとなった。また、骨格筋特異的β2AR欠損マウスでは、運動による脂肪組織重量の減少が抑制されることも明らかとなった。以上の結果から、運動により活性化される骨格筋のβ2アドレナリン受容体シグナルが、骨格筋の熱産生を通じて全身の代謝制御に重要な役割を担うという仮説がほぼ証明されたといえる。
また、KLF15floxマウスとMLC1f-Creトランスジェニックマウスとの交配により骨格筋特異的KLF15欠損マウスの作成を行った。本マウスは、定常状態においては脂肪量や筋肉量、エネルギー代謝などに大きな異常がなく、少なくとも定常状態でのエネルギー代謝正制御における骨格筋KLF15の役割は限定的と考えられた。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Columbia Universit/New York University Medical Center(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Role of novel isiform of PGC-1a in the pathogenesis of obesity2017

    • 著者名/発表者名
      Kasuhiro Nomura, Masato Kasuga, Wataru Ogawa
    • 学会等名
      13th International Symposium on insulin action and insulin resistance
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      2017-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] エネルギー代謝制御における骨格筋アドレナリンシグナルの重要性と肥満病態形成における役割2017

    • 著者名/発表者名
      野村和弘、細岡哲也、佐々木努、北村忠弘、阪上浩、春日雅人、小川渉
    • 学会等名
      第54回日本臨床分子医学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-04-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 肥満・加齢における骨格筋の質的・量的変化制御のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      野村和弘、小川渉
    • 学会等名
      第38回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エネルギー代謝制御における骨格筋アドレナリンシグナルの重要性と肥満病態形成における役割2017

    • 著者名/発表者名
      野村和弘、細岡哲也、佐々木努、北村忠弘、阪上浩、春日雅人、小川渉
    • 学会等名
      第3回日本筋学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エネルギー代謝制御における骨格筋アドレナリンシグナルの重要性と肥満病態形成における役割2016

    • 著者名/発表者名
      野村和弘、小川渉
    • 学会等名
      第37回日本肥満学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-01-28  

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