| 研究概要 |
身体運動によりPGC-1αの蛋白濃度が増加する機序を明らかにするために本実験を行った。まず、5〜6週齢のSD系のラットをトレッドミルで6時間,低強度(分速13m)の走行運動させたところ、運動後のグリコーゲン濃度が有意に低下した後肢筋(ヒラメ筋,足底筋)ではPGC-1α濃度が増加したが、グリコーゲン濃度が変化しなかった前肢筋(epitrochlearisと三頭筋)ではPGC-1α濃度に変化は見られなかった。一方、6時間の低強度(無負荷)水泳後では逆に、グリコーゲン濃度が低下した前肢筋(epitrochlearisと三頭筋)では、PGC-1α濃度が増加したが、グリコーゲン濃度に変化が見られなかった後肢のヒラメ筋や足底筋では、PGC-1α蛋白質濃度に変化が見られなかった。これらの結果より、身体運動により動員された筋にのみPGC-1αの発現が見られることが明らかになった。
次に身体運動により骨格筋のPGC-1α濃度が増加する生化学的機序を明らかにするための実験・研究を行った。摘出したepitrochlearisを試験管内でAICAR(AMPKの活性化剤)及びカフェイン(筋小胞体からのカルシウム放出を引き起こす)で18時間インキュベーションするとepitrochlearisのPGC-1α濃度が有意に増加した。一方、ヒラメ筋のPGC-1α濃度はAICARでのインキュベーションでは増加しなかったが、カフェインでは増加した。この結果は、身体運動による骨格筋のPGC-1α増加には、エネルギー準位の低下によるAMPKの活性化とカルシウム濃度の増加という少なくとも2つの機序があり、その関与は筋線維組成によることが示唆している。
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