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2021 年度 実績報告書

ピエゾチャネルによる骨格筋機械的刺激受容とその活性化による新規骨格筋増強策の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03160
研究機関豊橋創造大学

研究代表者

後藤 勝正 (山下勝正)  豊橋創造大学, 保健医療学部, 教授 (70239961)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード骨格筋 / 機械的刺激 / チャネル / Ca2+
研究実績の概要

健康長寿を目指して運動が推奨されている。特に、運動器である骨格筋の機能の維持向上が重要な課題である。しかし、加齢に伴う骨格筋量と機能の低下(サルコペニア)に対する適切な運動処方は確立しておらず、早急に解決が望まれている。サルコペニアは、日常生活活動に大きな変化がなくとも発症し、骨格筋機能と量は低下することが知られている。したがって、運動刺激に対する感受性が低下することが、加齢に伴う骨格筋機能や量の低下を引き起こすことを強く示唆する。一方、骨格筋は機械的刺激に応答して適応を示すものの、骨格筋が機械的刺激を受容する仕組みは未だに明らかにされていない。そこで本研究では、骨格筋細胞における機械的刺激受容チャネルとしてのピエゾチャネルに着目し、運動刺激に対する骨格筋の適応における機械的刺激受容機構を解明し、ピエゾチャネル活性化による運動効果獲得増強法およびサルコペニア予防と改善策を確立ための知的基盤を形成することを目的としている。本研究は4年計画で実施され、2021年度はその4年目に当たる。2021年度は、実験動物(マウス)から単離した筋衛星細胞を用いて、機械的刺激(ストレッチ)ならびにピエゾチャネルアゴニストによるピエゾチャネル修飾に対する筋細胞の応答を検討した。その結果、機械的刺激により細胞内Ca2+濃度の増加が確認され、アゴニストの作用機序の違いにより筋管形成促進作用は異なり、筋管の直径あるいは長さをそれぞれ増大させる効果を持つことをが確認された。また、アゴニスト濃度が一定濃度までは、濃度依存性に筋管成長が促進する傾向が認められたが、アゴニスト濃度が高すぎると逆に筋管成長が抑制される現象が認められた。したがって、機械的刺激による筋増量作用には「至適刺激強度」が存在することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] King's College London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      King's College London
  • [国際共同研究] University of Minnesota Medical School(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Minnesota Medical School
  • [雑誌論文] Fine-Tuning of Piezo1 Expression and Activity Ensures Efficient Myoblast Fusion during Skeletal Myogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Ortuste Quiroga Huascar Pedro、Ganassi Massimo、Yokoyama Shingo、Nakamura Kodai、Yamashita Tomohiro、Raimbach Daniel、Hagiwara Arisa、Harrington Oscar、Breach-Teji Jodie、Asakura Atsushi、Suzuki Yoshiro、Tominaga Makoto、Zammit Peter S.、Goto Katsumasa
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 ページ: 393~393

    • DOI

      10.3390/cells11030393

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Methylglyoxal reduces molecular responsiveness to 4 weeks of endurance exercise in mouse plantaris muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Ogawa Takeshi、Yokokawa Takumi、Kido Kohei、Goto Katsumasa、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 132 ページ: 477~488

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00539.2021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 骨格筋量調整における胃・小腸-骨格筋間の臓器間ネットワークの役割2022

    • 著者名/発表者名
      後藤勝正
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 37 ページ: 56-59

    • 査読あり
  • [学会発表] 胃抑制性ペプチドがマウスヒラメ筋の廃用性筋萎縮ならびにミオシン重鎖発現に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      横山真吾、大橋和也、萩原ありさ、伊藤理香、後藤勝正
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 糖化ストレスによる運動抵抗性誘導-マウスにおける骨格筋肥大の抑制-2021

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、小川岳史、木戸康平、横川拓海、後藤勝正、林達也
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
  • [図書] The effect of glycation stress in skeletal muscle. In: Psychology and Patho-physiological Outcomes of Eating2021

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Kido Kohei、Yokokawa Takumi、Fujibayashi Mami、Goto Katsumasa、Hayashi Tatsuya
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      IntechOpen

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公開日: 2022-12-28  

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