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2021 年度 実績報告書

筋収縮によって即時的に活性化される骨格筋糖輸送を増強・減弱する因子とその分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 19K11520
研究機関京都大学

研究代表者

林 達也  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (00314211)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード骨格筋 / 収縮 / 糖輸送 / AMPキナーゼ / 絶食 / インスリン感受性 / Akt / TRB3
研究実績の概要

本年度は、ラット骨格筋を用いた検討で、長時間の絶食によって、電気的筋収縮による5'-AMP-activated protein kinase(AMPK)の急性的活性化作用が増強されるとともに、収縮後に観察されるインスリン感受性亢進作用が増強されることを示した。実験では、Wistarラットを36時間絶食させた絶食群と摂餌を続けた摂餌群とに分け、それぞれをさらに収縮群と安静群に分けた。収縮群では、総腓骨神経への電極装着によって後肢への電気刺激を10分間行い、その直後または3時間後に長趾伸筋を摘出した。また、安静群では同様の処置をした後、電気刺激を行わずに長趾伸筋を摘出した。その結果、刺激直後の摘出筋においては、筋収縮によって惹起されるAMPKのリン酸化やその下流分子(acetyl-CoA carboxylase、TBC1D1)のリン酸が、絶食群において摂餌群に比し有意に増強された。さらに、刺激3時間後の摘出筋において、インスリンによって惹起される2-deoxyglucose輸送が、絶食群において摂餌群に比して有意に増強されるとともに、インスリン受容体の下流分子(Akt、TBC1D4)のリン酸化も同様に絶食群において有意に増強された。また、Aktの不活性因子であるtribbles homolog 3(TRB3)のタンパク質発現が、摂餌群に比して絶食群において有意に減少した。以上の知見は、絶食が、筋収縮によって即自的に惹起されるAMPKを介した糖代謝活性化の増強因子として作用するとともに、筋収縮後に生じるインスリン感受性亢進の増強因子としても作用する可能性を明らかにしたものである。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] コぺンハーゲン大学(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      コぺンハーゲン大学
  • [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] TLR4-Mediated Inflammatory Responses Regulate Exercise-Induced Molecular Adaptations in Mouse Skeletal Muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiyoshi Haruna、Egawa Tatsuro、Kurogi Eriko、Yokokawa Takumi、Kido Kohei、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 ページ: 1877~1877

    • DOI

      10.3390/ijms23031877

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fasting potentiates insulin-mediated glucose uptake in rested and prior-contracted rat skeletal muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Kido Kohei、Egawa Tatsuro、Watanabe Shinya、Kawanaka Kentaro、Treebak Jonas T.、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism

      巻: 322 ページ: E425~E435

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00412.2021

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Association of Glycative Stress With Motor and Muscle Function2022

    • 著者名/発表者名
      Egawa Tatsuro、Hayashi Tatsuya
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 13 ページ: 855358 (1~4)

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.855358

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 骨格筋が担う糖代謝の新知見 運動がもたらす効果とその制御2022

    • 著者名/発表者名
      木戸康平、川中健太郎、林 達也
    • 雑誌名

      実験医学増刊

      巻: 40 (2) ページ: 18~23

  • [雑誌論文] コロナ禍で改めて見直す身体活動の重要性2021

    • 著者名/発表者名
      本田寛人、林 達也.
    • 雑誌名

      糖尿病プラクティス

      巻: 38 ページ: 464~466

  • [雑誌論文] 糖化ストレスと運動機能2021

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、林 達也
    • 雑誌名

      糖尿病プラクティス

      巻: 38 ページ: 587~589

  • [雑誌論文] 短時間の階段昇降運動による急性血糖降下2021

    • 著者名/発表者名
      本田寛人、髙石鉄雄、林 達也
    • 雑誌名

      糖尿病プラクティス

      巻: 38 ページ: 709~712

  • [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
  • [学会発表] マウス骨格筋における運動適応に対する炎症応答の影響2021

    • 著者名/発表者名
      藤吉春奈、江川達郎、横川拓海、林 達也
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 慢性的な過負荷に対する骨格筋適応におけるAMPKの役割2021

    • 著者名/発表者名
      木戸康平、江川達郎、藤吉春菜、鈴木ひかり、川中健太郎、林達也
    • 学会等名
      第7回日本筋学会学術集会
    • 招待講演
  • [図書] シリーズ〈栄養と疾病の科学〉3 糖尿病と食2021

    • 著者名/発表者名
      江川達郎、林 達也
    • 総ページ数
      276(27~46)
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-36187-2
  • [図書] Psychology and Pathophysiological 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(chapter 6, 1~20)
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      978-1-83968-777-8
  • [備考] 林 達也研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.hayashilab.org/

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公開日: 2022-12-28  

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