競技力向上のためのトレーニング効果を予測する遺伝子多型マーカーの探索

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13J08000
• 研究機関: 鹿屋体育大学
• 研究代表者: 宮本 恵里 鹿屋体育大学, スポーツ生命科学系, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: インターバルトレーニング / 遺伝子発現 / マイクロアレイ解析 / タンパク発現

研究実績の概要

高強度・短時間・間欠的運動トレーニングは、一回のトレーニングが4分程度で終了するにもかかわらず、有酸素性エネルギー供給能と無酸素性エネルギー供給能を同時に向上させることが可能な効率的なトレーニングの一つである。しかしながら、このトレーニングに対する骨格筋の適応を支える分子メカニズムは明らかとなっていない。平成28年度は、高強度・短時間・間欠的運動トレーニングにより骨格筋において発現が増加した遺伝子がトレーニングの効果に関与しているのかを明らかにするため、これらの遺伝子がタンパクレベルでの発現も増加しているのか否かの確認を行った。平成27年度のマイクロアレイ解析により高強度・短時間・間欠的運動トレーニングにより骨格筋で発現が増加することが明らかとなった79個の遺伝子の中から、これまでの先行研究で運動トレーニングとの関連性が報告されていない6個の遺伝子に着目して検討を行った。トレーニング介入前後に採取した外側広筋の筋生検サンプルを使用し、ウエスタンブロッティング法によりタンパクの発現レベルを測定した。その結果、6個中4個のタンパクの発現がトレーニング前と比較してトレーニング後に有意に増加していた。この中には筋の緩衝能に関与する可能性があるタンパクが含まれており、そのタンパクの遺伝子発現レベルと最大無酸素性エネルギー供給能の関連性を検討した結果、有意な正の相関関係が認められた。筋の緩衝能は、最大無酸素性エネルギー供給能に対して重要な役割を果たしていることが知られている。したがって、この遺伝子の発現増加が高強度・短時間・間欠的運動トレーニングによる最大無酸素性エネルギー供給能の向上の個人差に関与している可能性がある。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Heritability estimates of muscle strength-related phenotypes: A systematic review and meta-analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Zempo H, Miyamoto-Mikami E, Kikuchi N, Fuku N, Miyachi M, Murakami H.
  • 雑誌名: Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/sms.12804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lack of association between genotype score and sprint/power performance in the Japanese population. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto-Mikami E, Murakami H, Tsuchie H, Takahashi H, Ohiwa N, Miyachi M, Kawahara T, Fuku N.
  • 雑誌名: Journal of Science and Medicine in Sport 巻: 20 ページ: 98-103
  • DOI: 10.1016/j.jsams.2016.06.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-intensity intermittent exercise training with chlorella intake accelerates exercise performance and muscle glycolytic and oxidative capacity in rats. (2017)
  • 著者名/発表者名: Horii N, Hasegawa N, Fujie S, Uchida M, Miyamoto-Mikami E, Hashimoto T, Tabata I, Iemitsu M.
  • 雑誌名: American journal of physiology. Regulatory, integrative and comparative physiology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1152/ajpregu.00383.2016
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Mechanism Underlying Preventive Effect of High-Intensity Training on Colon Cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuo K, Sato K, Suemoto K, Miyamoto-Mikami E, Fuku N, Higashida K, Tsuji K, Xu Y, Liu X, Iemitsu M, Hamaoka T, Tabata I.
  • 雑誌名: Medicine and Science in Sports and Exercise 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1249/MSS.0000000000001312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lack of replication of associations between multiple genetic polymorphisms and endurance athlete status in Japanese population. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yvert T, Miyamoto-Mikami E, Murakami H, Miyachi M, Kawahara T, Fuku N.
  • 雑誌名: Physiological reports 巻: 4 ページ: -
  • DOI: 10.14814/phy2.13003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 筋力関連表現型の遺伝率推定に関するメタ解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 膳法浩史, 宮本（三上）恵里, 菊池直樹, 福典之, 宮地元彦, 村上晴香
  • 学会等名: 第71回日本体力医学会年会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] 高強度短時間間欠的トレーニングに対する骨格筋遺伝子発現変動の網羅的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮本（三上）恵里, 街勝憲, 長谷川夏輝, 藤江隼平, 浜岡隆文, 金久博昭, 田畑泉, 家光素行
  • 学会等名: 第71回日本体力医学会年会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
  • 年月日: 2016-09-23
• [学会発表] The AGTR2 rs11091046 polymorphism is associated with elite Japanese and Jamaican sprint/power athlete status (2016)
  • 著者名/発表者名: Yvert T, Zempo H, Kikuchi N, Miyamoto-Mikami E, Wang G, Murakami H, Naito H, Miyachi M, Pitsiladis Y, Fuku N
  • 学会等名: 63th American College of Sports Medicine Annual Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2016-06-03
  • 国際学会