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2019 年度 実施状況報告書

骨格筋の質的変化を反映する血中バイオマーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K22828
研究機関立命館大学

研究代表者

家光 素行  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (90375460)

研究分担者 長谷川 夏輝  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 研究員 (00822850)
真田 樹義  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (50421227)
橋本 健志  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70511608)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード加齢 / マイオカイン / 運動 / 筋質
研究実績の概要

本研究は,ヒトおよび動物実験を用いて,加齢や運動に伴う筋量(筋横断面積および筋線維数)の変化だけでなく,筋細胞外脂肪細胞数および線維芽細胞数の変化といった骨格筋の質的な変化を反映する血液バイオマーカーを探索することを目的としている。今年度は,ヒト試験において,60-80歳の高齢女性40名を対象とし,コントロール群(CON群)20名,レジスタンス運動群(RT群)20名の2つの群にランダムに分割した。RT群は,最大挙上重量(1RM)の70%の運動強度で,レッグエクステンションおよびレッグカールを10回×3セット,週3日,12週間実施した。トレーニング介入前後にDXA法を用いた体脂肪率,MRI法を用いた大腿部の筋横断面積,MRS法を用いた筋細胞外脂肪含有量(EMCL),超音波法による筋輝度,最大等尺性筋収縮力(MVC)の測定,採血を実施した。また,CON群も同期間の前後に同様の測定を実施した。介入前の年齢,体重,体脂肪率,下肢および全身の徐脂肪量の体格補正値,大腿直筋および大腿外側広筋の筋輝度,大腿部筋横断面積,EMCL含有量,MVC,MVC全身筋量比,MVC下肢筋量比は2群間において統計学的な差が認めらなかった。介入前後の大腿四頭筋の筋厚,大腿直筋および大腿外側広筋の筋輝度,MVC,MVC全身筋量比,MVC下肢筋量比の変化量はCON群と比較してRT群で有意に高値を示した。次年度以降で採血した血液成分の解析を実施する予定である。また,動物実験において,SAMP1の老齢モデルを作成しており,次年度以降介入試験を行う予定である。

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

本研究課題では動物実験とヒト試験の両方を実施するが,動物実験は長期飼育が必要なため,現在,老齢化モデルを作成しており,ヒト試験の方を先に実施した。介入は今年度実施しており,次年度以降,動物実験およびヒト試験の血液解析を行う予定であるため,順調に研究は進展している。

今後の研究の推進方策

動物実験において,老齢化モデルを作成しており,次年度で運動介入および解析を実施する。動物実験では,加齢や運動に伴う筋線維 (細胞),筋細胞外脂肪細胞,線維芽細胞数の変化といった骨格筋の質的変化を反映する候補遺伝子を同定するために,介入後に骨格筋を摘出して遺伝子解析を行う予定である。その結果を基に,ヒト試験の血液を用いて筋質を反映する血液バイオマーカーの探索を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

コロナウィルスの影響で学会参加が中止になったことから予算執行の予定が変更になった。次年度以降もコロナウィルスの影響で学会の開催が不透明であるが,それも含めて予算執行を検討する。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 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 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 13件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Missouri(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Missouri
  • [雑誌論文] Aerobic exercise training-induced irisin secretion is associated with the reduction of arterial stiffness via nitric oxide production in adults with obesity2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue Kenichiro、Fujie Shumpei、Hasegawa Natsuki、Horii Naoki、Uchida Masataka、Iemitsu Keiko、Sanada Kiyoshi、Hamaoka Takafumi、Iemitsu Motoyuki
    • 雑誌名

      Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism

      巻: 45 ページ: 715~722

    • DOI

      10.1139/apnm-2019-0602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Associations among Bone Mineral Density, Physical Activity and Nutritional Intake in Middle-Aged Women with High Levels of Arterial Stiffness: A Pilot Study2020

    • 著者名/発表者名
      Hamaguchi Kanako、Kurihara Toshiyuki、Fujimoto Masahiro、Sato Koji、Iemitsu Motoyuki、Hamaoka Takafumi、Sanada Kiyoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 17 ページ: 1620~1620

    • DOI

      10.3390/ijerph17051620

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased serum salusin-alpha by aerobic exercise training correlates with improvements in arterial stiffness in middle-aged and older adults2020

    • 著者名/発表者名
      Fujie Shumpei、Hasegawa Natsuki、Sanada Kiyoshi、Hamaoka Takafumi、Maeda Seiji、Padilla Jaume、Martinez-Lemus Luis A.、Iemitsu Motoyuki
    • 雑誌名

      Aging

      巻: 12 ページ: 1201~1212

    • DOI

      10.18632/aging.102678

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sparassis crispa Intake Improves the Reduced Lipopolysaccharide-Induced TNF-α Production That Occurs upon Exhaustive Exercise in Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Uchida Masataka、Horii Naoki、Hasegawa Natsuki、Oyanagi Eri、Yano Hiromi、Iemitsu Motoyuki
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 11 ページ: 2049~2049

    • DOI

      10.3390/nu11092049

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aging-induced elevation in circulating complement C1q level is associated with arterial stiffness2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Natsuki、Fujie Shumpei、Horii Naoki、Uchida Masataka、Toyama Yuta、Inoue Kenichiro、Sanada Kiyoshi、Hamaoka Takafumi、Iemitsu Motoyuki
    • 雑誌名

      Experimental Gerontology

      巻: 124 ページ: 110650~110650

    • DOI

      10.1016/j.exger.2019.110650

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Short‐term cycling restores endothelial dysfunction after resistance exercise2019

    • 著者名/発表者名
      Morishima Takuma、Iemitsu Motoyuki、Ochi Eisuke
    • 雑誌名

      Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports

      巻: 29 ページ: 1115-1120

    • DOI

      10.1111/sms.13434

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of combination of chlorella intake and aerobic exercise training on glycemic control in type 2 diabetic rats2019

    • 著者名/発表者名
      Horii Naoki、Hasegawa Natsuki、Fujie Shumpei、Uchida Masataka、Iemitsu Keiko、Inoue Kenichiro、Iemitsu Motoyuki
    • 雑誌名

      Nutrition

      巻: 63-64 ページ: 45~50

    • DOI

      10.1016/j.nut.2019.01.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene Expression Profiles for Macrophage in Tissues in Response to Different Exercise Training Protocols in Senescence Mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Uchida M, Horii N, Hasegawa N, Fujie S, Oyanagi E, Yano H, Iemitsu M.
    • 雑誌名

      Frontiers Sports and Active Living

      巻: 1 ページ: 50

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of carbonated sports drink intake after high-intensity exercise on fatigue recovery in athletic sprinters.2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa N, Fujie S, Horii N, Hamaoka T, Iemitsu M.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in salivary cortisol and IgA levels are associated with fatigue after acute endurance exercise.2019

    • 著者名/発表者名
      Hashizume N, Hasegawa N, Horii N, Yoshikawa M, Tsuji K, Uchida M, Iemitsu K, Hashimoto T, Sanada K, Kanamori M, Watanabe K, Iemitsu M.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of collagen gene polymorphisms on tendon and ligament inflammations in Japanese male endurance athletes.2019

    • 著者名/発表者名
      Numa A, Iemitsu K, Fujie S, Hasegawa N, Horii N, Uchida M, Tabata I, Shinohara Y, Iemitsu M.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Increased muscle 5α-dihydrotestosterone by acute resistance exercise contributes to muscle GLUT4 signaling in diabetic rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Horii N, Hasegawa N, Uchida M, Iemitsu M.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in arterial adropin levels by age and aerobic training is related to arterial vasodilation.2019

    • 著者名/発表者名
      Fujie S, Hasegawa N, Horii N, Uchida M, Maeda S, Padilla J, Martinez-Lemus LA, Iemitsu M.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Aerobic training-induced increase in follistatin-like 1 secretion is associated with eNOS phosphorylation in diabetic rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Hasegawa N, Fujie S, Horii N, Uchida M, Iemitsu M.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of musclin on aerobic training-induced reduction of arterial stiffness in obese rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Toyama Y, Hasegawa N, Horii N, Inoue K, Iemitsu K, Fujie S, Uchida M, Iemitsu M.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Short-term cycling restores endothelial dysfunction after resistance exercise.2019

    • 著者名/発表者名
      Morishima T, Iemitsu M, Ochi E.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of nutritional status on arterial stiffness in the subjects with pre-sarcopenia.2019

    • 著者名/発表者名
      Huang K, Itano S, Hamaguchi K, Kurihara T, Hasegawa N, Iemitsu M, Sanada K.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 66th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Voluntary wheel running influences on dynamics of gut microbiota F/B ratio in TLR5 deficient mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Yano H, Kobiki N, Watanabe C, Kremenik M J, Aoki T, Uchida M, Iemitsu M, Oyanagi E.
    • 学会等名
      24th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Short time and short term of high-intensity intermittent exercise training reduces arterial stiffness via upregulation of endothelial nitric oxide signalling.2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa N, Fujie S, Horii N, Uchida M, Iemitsu M.
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Congress 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Time course of improvement in secretory unbalance of asymmetric dimethylarginine and nitric oxide productions in response to exercise training in middle-aged and older adults.2019

    • 著者名/発表者名
      Fujie S, Hasegawa N, Sanada K, Hamaoka T, Maeda S, Iemitsu M.
    • 学会等名
      ESC Asia with APSC & AFC 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of underwater exercise on the indexes of sarcopenia in elderly women with sarcopenia.2019

    • 著者名/発表者名
      Shumeng Q, Kato S, Horii N, Kishigami K, Miyachi M, Iemitsu M, Sanada K.
    • 学会等名
      5th Asian Conference for Frailty and Sarcopenia
    • 国際学会
  • [学会発表] 老齢マウスの有酸素性トレーニングは動脈血管のadropin分泌の促進を介して血管内皮機能を改善する.2019

    • 著者名/発表者名
      藤江隼平, 長谷川夏輝, 堀居直希, 内田昌孝, Padilla Jaume, Martinez-Lemus A Luis, 前田清司, 家光素行.
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 老齢マウスにおける習慣的なレジスタンス運動が筋線維タイプ別のC1q遺伝子発現に及ぼす影響.2019

    • 著者名/発表者名
      堀居直希, 内田昌孝, 長谷川夏輝, 藤江隼平, 小柳えり, 矢野博己, 家光素行.
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 有酸素性トレーニングによる局所の脂肪組織からのアディポネクチン分泌の亢進が動脈機能に及ぼす影響.2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川夏輝, 藤江隼平, 堀居直希, 内田昌孝, 家光恵子, 外山雄大, 井上健一郎, 浜岡隆文, 家光素行.
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 有酸素性トレーニングによる持久性能力亢進に対する腸内細菌叢の影響.2019

    • 著者名/発表者名
      内田昌孝, 堀居直希, 長谷川夏輝, 藤江隼平, 小柳えり, 矢野博己, 家光素行.
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 短時間のサイクリングはレジスタンス運動後における血管内皮機能の低下を回復させる.2019

    • 著者名/発表者名
      森嶋琢真, 家光素行, 越智英輔.
    • 学会等名
      第27回日本運動生理学会大会
  • [図書] 認知症plus予防教育 運動・食事・社会参加など最新知見からの提案2020

    • 著者名/発表者名
      金森雅夫
    • 総ページ数
      216
    • 出版者
      日本看護協会出版会

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公開日: 2021-01-27  

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