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本研究は、運動がインスリン抵抗性を改善するメカニズムをレドックス制御機構に着目して明らかにすることであった。そこで、本年度は正常マウスと高脂肪食摂取マウスを用いて運動後の糖代謝に関連する細胞内シグナル伝達および抗酸化関連遺伝発現の変化を検討した。加えて前年度の結果を踏まえて、キサンチンオキシダーゼ（XO）の阻害剤投与後における運動時の応答についても検討した。
被験動物には4週齢の雄性C57BL6/Jマウスを用い、通常食または高脂肪食を8週間摂取させた。その後、DMSOまたはXO阻害剤（Allopurinol）を腹腔内に20 mg/kg投与し、30分後に動物用トレッドミルを用いて60分間の一過性走運動を実施した。運動直後に下肢骨格筋を摘出し、生化学的分析を行った。
正常マウスにおいて、運動後にAMPKのリン酸化が有意に増加したが、XO阻害剤の投与によりこの増加は抑制された。一方、高脂肪食摂取マウスでは運動および阻害剤の投与によるAMPKのリン酸化に違いは認められなかった。同様に、抗酸化に関連するNfe2l2遺伝子の発現量は、正常マウスにおいて運動後に有意に増加したが、XO阻害剤投与によりこの増加は抑制された。高脂肪食摂取マウスでは、正常マウスと比較してNfe2l2の遺伝子発現が低値であったが、運動と阻害剤の組合せにより発現量が有意に増加した。
これらの結果より、正常な状態では運動によるXO由来の活性酸素の発生を阻害することで、細胞内のシグナル伝達および抗酸化遺伝子発現が減弱する可能性がある。一方で、インスリン抵抗性状態ではこれらの運動後の応答が異なる可能性が示唆される。この応答の違いに関するメカニズムを明らかにするためのさらなる研究が必要である。
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