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2019 年度 実績報告書

加齢に伴うレジスタンス運動抵抗性メカニズムの解明と克服

研究課題

研究課題/領域番号 19H03999
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

小笠原 理紀  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10634602)

研究分担者 中里 浩一  日本体育大学, 保健医療学部, 教授 (00307993)
山本 正道  京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (70423150)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード解糖系 / インスリン抵抗性 / 同化抵抗性 / 肥満 / 筋内脂肪 / 筋細胞内脂肪 / タンパク質合成 / メタボロミクス
研究実績の概要

加齢に伴い筋収縮/レジスタンス運動(RE)に対する筋タンパク質合成応答が低下する(RE抵抗性)。RE抵抗性は加齢に伴う筋萎縮(サルコペニア)の一要因であると考えられ、その改善はサルコペニアの予防・改善に重要な役割を果たすと考えられるが、そのメカニズムは不明な点が多く、有効な改善手法も知られていない。
本研究では加齢に伴う解糖能力の低下やインスリン抵抗性の増大がRE抵抗性に関与しているのではないかという仮説を立て、実験動物のREモデルを用いて仮説検証およびRE抵抗性の克服手法の開発を試みる。
本年度は解糖系阻害剤2DGが筋収縮によるタンパク質合成に及ぼす影響についてラットを対象にREの動物モデルを用いて検討した。その結果、安静時と筋収縮後のタンパク質合成量は2DGの投与群において低値を示した。したがって、速筋線維や解糖系酵素の減少によって解糖能力が低下することでREによる筋タンパク質同化作用が低下する可能性がある。
一方、インスリン抵抗性の影響を検討するために、インスリンシグナルの鍵因子となるAktが筋収縮による筋タンパク質合成の促進に及ぼす影響についてAkt阻害剤MK2206を用いて検討したところ、MK2206の投与は筋収縮によるAktのリン酸化を完全に抑制したが、筋タンパク質合成の促進は抑制しなかった。また、インスリン抵抗性が生じる高脂肪食摂取の影響についても検討したが、高脂肪食摂取による肥満や筋細胞内脂肪の蓄積は筋収縮による筋タンパク質合成の促進に影響を及ぼさなかった。したがって、インスリン抵抗性は直接RE抵抗性に関与していないと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

一部、解糖系酵素の発現の抑制のために用いたベクターの効果が不十分であるなど課題点もあるが、それ以外の検討項目では予定していた以上の成果を得られているため。

今後の研究の推進方策

課題となっている解糖系酵素のベクターの作成を早急に進めるとともに、解糖系の抑制によって筋タンパク質同化作用が低下するメカニズムをさらに探索していく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High-intensity Muscle Contraction-Mediated Increases in Akt1 and Akt2 Phosphorylation Do Not Contribute to mTORC1 Activation and Muscle Protein Synthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Y, Ikeda C, Wakabayashi K, Ato S, Ogasawara R
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 128 ページ: 830-837

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00578.2019

    • 査読あり
  • [学会発表] ラパマイシンがレジスタンス運動によるエネルギー代謝関連タンパク質の発現 調節に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      ラパマイシンがレジスタンス運動によるエネルギー代謝関連タンパク質の発現調節に及ぼす影響
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] レジスタンス運動によるmTORシグナル経路活性化および筋タンパク質合成の 増加における解糖系代謝の役割2019

    • 著者名/発表者名
      レジスタンス運動によるmTORシグナル経路活性化および筋タンパク質合成の増加における解糖系代謝の役割
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] レジスタンス運動による筋タンパク質合成促進におけるAktの役割2019

    • 著者名/発表者名
      レジスタンス運動による筋タンパク質合成促進におけるAktの役割
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 絶食に伴う筋タンパク質代謝の変化に加齢が及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 悠暉、松波 京、阿藤 聡、小笠原 理紀
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 短期間の高脂肪食摂取がレジスタンス運動による筋タンパク質同化作用に及 ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      森 峰広、阿藤 聡、小笠原 理紀
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://muscle.web.nitech.ac.jp/

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公開日: 2021-01-27  

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