| 研究課題/領域番号 |
18K11050
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| 研究機関 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
村上 茂 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (50740990)
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| 研究分担者 |
伊藤 崇志 福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (80423119)
宮崎 照雄 東京医科大学, 医学部, 講師 (60532687)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | タウリン / 運動 / 筋肉 / マイオカイン / 臓器間ネットワーク / エネルギー代謝 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は「運動により筋肉から遊離したタウリン遊離が、血液を介して他の臓器に運ばれ、エネルギー代謝の促進等を含めさまざまな影響を与える（いわゆるマイオカイン様作用）」という仮説を証明することである。これまでに、筋肉におけるタウリンの分布と筋細胞からの遊離に関して情報を得るため、イメージング技術を活用したタウリンの可視化技術の確立を試みた。マトリックス支援レーザー脱離イオン化イメージング質量分析法（MALDI-IMS）を用いて検討を行い、筋肉のタウリンを可視化することができた。これによって、さまざまな状態による筋肉内のタウリンの分布を捉えることが可能となった。
本年度は本法を用いて運動後のラット筋肉におけるタウリンの変化について調べた。ラットをトレッドミルにて120分間運動を負荷したところ、ヒラメ筋および足底筋ではタウリンの有意な減少が見られた。一方、腓腹筋では遅筋と速筋のいずれにおいても減少は認められなかった。次に、筋肉中のタウリン量の変化が肝臓や脂肪組織のエネルギー代謝に与える影響を調べるために、以下の動物実験を行った。マウスに4週間タウリンを投与し筋肉のタウリン量を増加させる群、4週間タウリン輸送の拮抗薬GES（guanidinoethanesulfonic acid）を投与し筋肉のタウリン量を減少させる群、および正常食を与える対照群を設定し、投与終了後に筋肉、肝臓および脂肪組織を採取した。現在、各組織のタウリン含量、糖や脂質等のエネルギー代謝に関わる遺伝子発現を測定中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
マウス筋芽細胞やタウリントランスポーター欠損マウスを使用した検討を行う予定であったが、培養細胞における電気刺激によるタウリン遊離の評価系は、安定した系の確立が難しく使用を断念した。また、タウリントランスポーター欠損マウスは繁殖や飼育施設の問題で、使用することが難しく、これらを使用した試験計画は実施できていない。今後、これらの試験系を使用しない方法により、目的達成のための検討を進めていく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに、マトリックス支援レーザー脱離イオン化イメージング質量分析法（MALDI-IMS）を用いて、運動による筋肉からのタウリンの遊離について検討した。また現在、タウリンが肝臓や脂肪組織の糖・脂質代謝に対してどのような影響を与えるかを検討中である。具体的には、肝臓および白色脂質組織の糖や脂質の合成・代謝に関わる遺伝子発現を調べ、筋肉のタウリンの増加および減少が肝臓と脂肪組織のエネルギー代謝に与える影響を明らかにする。また、MALDI-IMSの結果をより詳細に解析することにより、運動による筋肉からのタウリン遊離のメカニズムについても情報を得ていく。最終的に、筋肉からのタウリン遊離と組織でのタウリンの作用を結び付けることにより、運動により筋肉から遊離されたタウリンが肝臓や脂肪組織に与える影響に関して、仮説の正否を判断する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
タウリントランスポーター欠損マウスを使用した実験については、必要な動物の確保が難しく、また飼育施設の問題があり、予定していた試験は実施できなかった。今後、代替の実験として、細胞へのタウリン取り込みの拮抗薬であるguanidinoethanesulfonic acidを投与する実験において使用する。
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