高エネルギーリン酸がラット筋の形態的・機能的発育に及ぼす影響

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06807007
• 研究機関: 鹿屋体育大学
• 研究代表者: 大平 充宣 鹿屋体育大学, 体育学部, 教授 (50185378)
• キーワード: クレアチン / 高エネルギーリン酸 / 代謝特性 / 収縮特性

研究概要

クレアチン又はβ-guanidinopropionic acid(β-GPA)の経口投与により、筋中の高エネルギーリン酸レベルを変えた場合、筋に起こる変化をウィスター系ラットで調べた。その結果、遅筋(ヒラメ筋)も速筋(長指伸筋)も収縮特性が更に遅筋化し、疲労耐性も改善された。速筋である足底筋におるミオシン重鎖及び軽鎖のisoformもβ-GPA投与によりslow typeにシフトした。糖負荷試験における血糖値及び血中インスリンの上昇もβ-GPA群はコントロールよりも低く、しかも早く回復した。これらの動物の筋には、glucose uptakeの増加も認められた。又、オートラジオグラフィーを使って測定したヒラメ筋におけるβ-adrenoceptorの最大結合能も、β-GPA群では有意に高値であった。この場合、親和性は変わっておらず、最大結合能の上昇は、受容体数の増加によるものであるということも示唆された。クレアチン投与により高エネルギーリン酸レベルを高めた場合は、一般的にβ-GPA投与によって起こる反応と逆の現象が誘発された。長期間にわたる高エネルギーリン酸の低下は、筋におけるアデノシン・3・リン酸(ATP)の産生を刺激するためにミトコンドリア機能が改善されるものと推察される。この場合、ミオシン重鎖及び軽鎖のisoformも遅筋タイプに移行し、筋の収縮速度及び弛緩時間もslow-twitchタイプに変わるという結果も得られた。更には、ATP産生能が改善されておれば、筋における疲労耐性の維持には高エネルギーリン酸レベルを高い水準に保つ必要はないということも示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Wakatsuki.T.,Y.Ohira,et al.: "Responses of contractile properties in rat soleus to high-energy phosphates and/or unloading" Jpn.J.Physiol.44. 193-204 (1994)
• [文献書誌] Ohira,Y.,et al.: "Non-insulin and non-exercise related increase of glucose utilization in rats and mice." Jpn.J.Physiol.44. 391-402 (1994)
• [文献書誌] Ren,J.-M.,Y.Ohira,et al.: "Effects of β-guanidinopropionic acid-feeding on the patterns of myosin isoforms in rat fast-twitch muscle" Pflugers Arch.-Eur.J.Physiol.430. 389-393 (1995)
• [文献書誌] Wakatsuki.T.,Y.Ohira,et al.: "Changes of contractile properties of extensor digitorum longus in response to creatine-analogue administration and/or hindlimb suspension in rats" Jpn.J.Physiol.45. 979-989 (1995)
• [文献書誌] Yasui,W.: "Morphological and functional adaptation of single fibers in rat soleus and extensor digitorum longus to feeding of creatine and/or β-guanidinopropionic acid" 鹿屋体育大学体育学研究科、修士論文. (1995)
• [文献書誌] Tanaka,T.: "Improved endurance capacity not associated with the maximum oxygen consumption in rats." 鹿屋体育大学体育学部、卒業論文. (1995)