運動による骨格筋高比重リポ蛋白（HDL）産生システムの発動とその作用解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H04085
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 上原 吉就 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (70373149)
• 研究分担者: 小松 知広 福岡大学, 医学部, 講師 (80838756) ; 檜垣 靖樹 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (10228702) ; 山本 泰暉 福岡大学, スポーツ科学部, 助教 (10845506) ; 松村 剛 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (20398192) ; 川中 健太郎 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (80339960) ; 北嶋 康雄 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (70734416) ; 道下 竜馬 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (10632028)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 高比重リポタンパク (HDL) / 骨格筋 / アポリポ蛋白A-I（アポA-I） / 運動 / iPS細胞

研究実績の概要

高比重リポタンパク (HDL) コレステロールは運動によって上昇することが知られているが、そのメカニズムは明らかになっていない。このHDL 粒子の基本骨格となる蛋白はアポ A-I であり、それは肝臓および小腸で発現、分泌されることが広く認知されている。本研究では骨格筋にもアポA-I蛋白が存在・発現し、運動によって活性化されるという仮説に基づいて、骨格筋局所において独立して HDL を産生する新規の骨格筋 HDL産生システムを明らかにし、その生理的機能や調節機構を解明することを目的としている。
2022年度に引き続き、野生型C57BL6マウスに高脂肪食負荷をおこなったモデルにおいて、回転ホイールを用いた自発運動では、普通食モデルと対照的に肝臓におけるアポ A-I mRNA 発現は有意な上昇が認められた。普通食モデルでは下肢骨格筋におけるアポ A-I mRNA 発現は、ヒラメ筋、腓腹筋（白色部）、足底筋の足趾背面の筋で有意な発現上昇がみられたが、高脂肪食負荷モデルでは赤筋有意なヒラメ筋でのみアポ A-I mRNA 発現の上昇が認められた。これら結果のアポA-I発現調節メカニズムを解明するためにヒト iPS 細胞由来骨格筋細胞系において、併せて検討した結果、IL-6蛋白の培養液添加では有意かつ顕著にアポ A-I mRNAの上昇が認められ、筋の炎症性変化にて筋アポ A-I遺伝子発現が誘導されることが示唆される結果となった。また、ヒト iPS 細胞由来骨格筋細胞ならびにマウス骨格筋においてアポA-I 発現を同定し、またマウスモデルにおいても運動による骨格筋アポA-I 遺伝子および蛋白発現の顕著かつ有意な上昇が認められた。また、回転ホイールでの自発運動において骨格筋アポ A-I 発現を刺激したマウスでは、Pax7陽性の筋サテライト細胞に一致してアポA-I 蛋白発現が認められていた。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Cuban policosanol improves high-density lipoprotein cholesterol efflux capacity in healthy Japanese subjects (2024)
  • 著者名/発表者名: Uehara Yoshinari、Komatsu Tomohiro、Sasaki Kei、Abe Satomi、Nakashima Shihoko、Yamamoto Taiki、Kim Ji-Eun、Cho Kyung-Hyun
  • 雑誌名: Frontiers in Nutrition 巻: 10 ページ: 1297008
  • DOI: 10.3389/fnut.2023.1297008
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of high‐intensity intermittent exercise versus moderate‐intensity continuous exercise on renal hemodynamics assessed by ultrasound echo (2024)
  • 著者名/発表者名: Kawakami Shotaro、Yasuno Tetsuhiko、Kawakami Saki、Ito Ai、Fujimi Kanta、Matsuda Takuro、Nakashima Shihoko、Masutani Kosuke、Uehara Yoshinari、Higaki Yasuki、Michishita Ryoma
  • 雑誌名: Physiological Reports 巻: 12 ページ: e15925
  • DOI: 10.14814/phy2.15925
  • 査読あり
• [雑誌論文] The neuronal nitric oxide synthase expression increases during satellite cell-derived primary myoblasts differentiation (2023)
  • 著者名/発表者名: Masaki Kusano、Kazuya Sakai、Yuki Tomiga、Ai Ito、Shihoko Nakashima、Yoshinari Uehara、Kentaro Kawanaka、Yasuo Kitajima、Yasuki Higaki
  • 雑誌名: Cellular and Molecular Biology 巻: 69 ページ: 128～133
  • DOI: 10.14715/cmb/2023.69.13.20
  • 査読あり
• [雑誌論文] The differences in renal hemodynamic response following high-intensity exercise between younger and older males (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawakami Shotaro、Yasuno Tetsuhiko、Kotoku Kazuko、Kawakami Saki、Ito Ai、Fujimi Kanta、Matsuda Takuro、Nakashima Shihoko、Masutani Kosuke、Uehara Yoshinari、Higaki Yasuki、Michishita Ryoma
  • 雑誌名: Clinical and Experimental Nephrology 巻: 27 ページ: 972～980
  • DOI: 10.1007/s10157-023-02381-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 24-h glucose level and variability in response to carbohydrate overfeeding assessed using continuous glucose monitoring system are associated with daily carbohydrate intake (2023)
  • 著者名/発表者名: Shiose Keisuke、Takae Rie Tomiga、Hatamoto Yoichi、Higaki Yasuki、Uehara Yoshinari
  • 雑誌名: Clinical Nutrition ESPEN 巻: 57 ページ: 166～172
  • DOI: 10.1016/j.clnesp.2023.06.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protection of Liver Functions and Improvement of Kidney Functions by Twelve Weeks Consumption of Cuban Policosanol (Raydel?) with a Decrease of Glycated Hemoglobin and Blood Pressure from a Randomized, Placebo-Controlled, and Double-Blinded Study with Healthy and Middle-Aged Japanese Participants (2023)
  • 著者名/発表者名: Cho Kyung-Hyun、Kim Ji-Eun、Komatsu Tomohiro、Uehara Yoshinari
  • 雑誌名: Life 巻: 13 ページ: 1319～1319
  • DOI: 10.3390/life13061319
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] HDL Mimetics Enhances Mitochondrial Function via Stimulation of PGC1-α (2023)
  • 著者名/発表者名: Zhang Hang、Komatsu Tomohiro、Nakashima Shihoko、Abe Satomi、Kawachi Emi、Imaizumi Satoshi、Saku Keijiro、Uehara Yoshinari
  • 雑誌名: European Cardiology Review 巻: 18 ページ: e27
  • DOI: 10.15420/ecr.2023.18.po10
• [雑誌論文] Two Cases of Acquired High-Density Lipoprotein Deficiency with Immunoglobulin G4-Related Lecithin?Cholesterol Acyltransferase Autoantibody (2023)
  • 著者名/発表者名: Komatsu Tomohiro、Katsurada Yuka、Miyashita Kazuya、Abe Satomi、Nishida Takafumi、Endo Yasuhiro、Teramoto Manami、Sasaki Kei、Arakawa Junko、Sasaki Makoto、Suzuki Natsuko、kuwata Koji、Imakiire Toshihiko、Miyake Takayuki、Sakurada Masami、Matsukuma Susumu、Hirano Tsutomu、Uehara Yoshinari、Ikewaki Katsunori
  • 雑誌名: Journal of Atherosclerosis and Thrombosis 巻: 30 ページ: 1070～1082
  • DOI: 10.5551/jat.63616
  • 査読あり
• [学会発表] キューバ産サトウキビ由来ポリコサノールの脂質改善と長寿因子HDLの向上作用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 上原吉就
  • 学会等名: 第21回 日本機能性食品医用学会 総会
• [学会発表] ATP-binding Cassette transporter A1を標的とした人工HDLの開発とその応用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 上原吉就
  • 学会等名: 第13回トランスポーター研究会九州部会
  • 招待講演
• [学会発表] 心電図を用いた新たな運動強度測定法の開発と心臓リハビリテーションへの応用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 上原吉就
  • 学会等名: 第29回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] High-density lipoprotein accelerates mitochondrial respiration in mouse skeletal muscle cells independent of exercise. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kei Sasaki, Tomohiro Komatsu, Shihoko Nakashima, Satomi Abe, Hang Zhang, Shin-ichiro Miura, Yoshinari Uehara
  • 学会等名: 6th Asia-Pacific CardioMetabolic Syndrome Congress (APCMS 2023)
  • 国際学会
• [学会発表] Artificial sweetener, Sucralose, accelerates mitochondrial respiration in mouse skeletal muscle-derived satellite cells. (2023)
  • 著者名/発表者名: Taiki Yamamoto, Satomi Abe, Shihoko Nakashima, Tomohiro Komatsu, Yoshinari Uehara
  • 学会等名: 6th Asia-Pacific CardioMetabolic Syndrome Congress (APCMS 2023)
  • 国際学会
• [学会発表] High-density lipoprotein mimetics promote mitochondrial function in mouse skeletal muscle. (2023)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Komatsu, Shihoko Nakashima, Satomi Abe, Kei Sasaki, Emi Kawachi, Satoshi Imaizumi, Takahiro Iwamoto, Shin-ichiro Miura, Yoshinari Uehara
  • 学会等名: 6th Asia-Pacific CardioMetabolic Syndrome Congress (APCMS 2023)
  • 国際学会
• [学会発表] The influence of exercise modality for heart rate variability during exercise. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yukiya Tanoue, Shihoko Nakashima, Tomohiro Komatsu, Miki Kosugi, Saki Kawakami, Shotaro Kawakami, Ryoma Michishita, Yasuki Higaki, Yoshinari Uehara
  • 学会等名: ACSM 2023 ANNUAL MEETING AND WORLD CONGRESSES
  • 国際学会
• [備考] 福岡大学 研究者情報
  • URL: https://kenkyusha-db.fukuoka-u.ac.jp/search/detail?systemId=23f65fdf60147871520e17560c007669&lang=ja