高蛋白質摂取が骨格筋機能に及ぼす影響～グルカゴンを介した臓器間相互作用～

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K11608
• 研究機関: 藤田医科大学
• 研究代表者: 清野 祐介 藤田医科大学, 医学部, 准教授 (80534833)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: グルカゴン / 高蛋白質食 / アミノ酸 / 肝臓 / 筋肉

研究実績の概要

グルカゴンは、肝臓でのアミノ酸代謝によるグルコース産生に重要な役割を果たしている。
アミノ酸は筋肉合成に寄与しているが、筋肉にはグルカゴン受容体は発現していない。高蛋白質食負荷マウスとグルカゴン欠損(GCGKO)マウスの２種類の血中アミノ酸濃度上昇モデルマウスを使用して筋肉の解析を行った。
通常食を負荷したマウスと比較して１週間高蛋白質食を負荷したマウスでは、摂食量の低下により脂肪重量、骨格筋重量の低下を来したため、骨格筋繊維の縮小化を認めた。高蛋白質食負荷マウスでは、グルカゴン分泌が促進し、肝臓でのアミノ酸代謝が亢進したため、分岐鎖アミノ酸以外の血中アミノ酸濃度の上昇は起こらなかった。
一方、GCGKOマウスは対照マウスと比較して、肝臓内のアミノ酸代謝障害のためすべての血中アミノ酸濃度の上昇が起き、脂肪重量は変わらなかったが骨格筋・肝臓など除脂肪重量の増加がみられた。GCGKOマウスの前脛骨筋では、対照マウスと比較して筋肥大がおき、遅筋優位のⅡa型繊維の割合が減少し、速筋優位のⅡb型繊維の割合が増加し、握力は増加傾向であった。また、IGF1-Aktシグナルの亢進がみられた。
これらのことから、血中アミノ酸濃度上昇は筋合成促進と中間筋の速筋化を引き起こすが、蛋白質を豊富に含む食事はグルカゴン分泌亢進による肝臓でのアミノ酸代謝促進作用により血中分岐鎖アミノ酸濃度上昇を起こすにとどまり、筋肉への影響は少ないと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Differing Effects of Body Size on Circulating Lipid Concentrations and Hemoglobin A1c Levels in Young and Middle-Aged Japanese Women (2024)
  • 著者名/発表者名: Iizuka Katsumi、Kobae Kazuko、Yanagi Kotone、Yamada Yoshiko、Deguchi Kanako、Ushiroda Chihiro、Seino Yusuke、Suzuki Atsushi、Saitoh Eiichi、Naruse Hiroyuki
  • 雑誌名: Healthcare 巻: 12 ページ: 465～465
  • DOI: 10.3390/healthcare12040465
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Blockade of glucagon increases muscle mass and alters fiber type composition in mice deficient in proglucagon‐derived peptides (2023)
  • 著者名/発表者名: Ueno Shinji、Seino Yusuke、Hidaka Shihomi、Nakatani Masashi、Hitachi Keisuke、Murao Naoya、Maeda Yasuhiro、Fujisawa Haruki、Shibata Megumi、Takayanagi Takeshi、Iizuka Katsumi、Yabe Daisuke、Sugimura Yoshihisa、Tsuchida Kunihiro、Hayashi Yoshitaka、Suzuki Atsushi
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: 14 ページ: 1045～1055
  • DOI: 10.1111/jdi.14032
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Young Japanese Underweight Women with “Cinderella Weight” Are Prone to Malnutrition, including Vitamin Deficiencies (2023)
  • 著者名/発表者名: Iizuka Katsumi、Sato Hiroko、Kobae Kazuko、Yanagi Kotone、Yamada Yoshiko、Ushiroda Chihiro、Hirano Konomi、Ichimaru Satomi、Seino Yusuke、Ito Akemi、Suzuki Atsushi、Saitoh Eiichi、Naruse Hiroyuki
  • 雑誌名: Nutrients 巻: 15 ページ: 2216～2216
  • DOI: 10.3390/nu15092216
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Efficacy and Safety of 6-Month High Dietary Protein Intake in Hospitalized Adults Aged 75 or Older at Nutritional Risk: An Exploratory, Randomized, Controlled Study (2023)
  • 著者名/発表者名: Moyama Shota、Yamada Yuichiro、Makabe Noboru、Fujita Hiroki、Araki Atsushi、Suzuki Atsushi、Seino Yusuke、Shide Kenichiro、Kimura Kyoko、Murotani Kenta、Honda Hiroto、Kobayashi Mariko、Fujita Satoshi、Yasuda Koichiro、Kuroe Akira、Tsukiyama Katsushi、Seino Yutaka、Yabe Daisuke
  • 雑誌名: Nutrients 巻: 15 ページ: 2024～2024
  • DOI: 10.3390/nu15092024
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Gastric inhibitory polypeptide receptor antagonism suppresses intramuscular adipose tissue accumulation and ameliorates sarcopenia (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Yuya、Fujita Hiroki、Seino Yusuke、Hattori Satoko、Hidaka Shihomi、Miyakawa Tsuyoshi、Suzuki Atsushi、Waki Hironori、Yabe Daisuke、Seino Yutaka、Yamada Yuichiro
  • 雑誌名: Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle 巻: 14 ページ: 2703～2718
  • DOI: 10.1002/jcsm.13346
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of fenofibrate and selective PPARα modulator (SPPARMα), pemafibrate on KATP channel activity and insulin secretion (2023)
  • 著者名/発表者名: Kitamura Shigeki、Murao Naoya、Yokota Shoko、Shimizu Masaru、Ono Tomoyuki、Seino Yusuke、Suzuki Atsushi、Maejima Yuko、Shimomura Kenju
  • 雑誌名: BMC Research Notes 巻: 16 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s13104-023-06489-7
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Metabolic effects of nutrition intake mediated by intestinal hormones and glucagon (2024)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Seino
  • 学会等名: 2024 Asia Islet Biology & Incretin Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 絶食時の血糖制御にグルカゴンが与える影響 グルカゴン欠損マウスを用いた解析 (2024)
  • 著者名/発表者名: 西田 康貴, 清野 祐介, 上野 慎士, 酒井 志保美, 村尾 直哉, 林 良敬, 鈴木 敦詞
  • 学会等名: 第27回日本病態栄養学会年次学術集会
• [学会発表] 高齢2型糖尿病患者に対するサルコペニア・骨粗鬆症の評価と治療介入 中間報告 (2024)
  • 著者名/発表者名: 淺田 陽平 高柳 武志 上村 昂斉 浅井 志歩 原田 歩実 岩井 京子 角沖 寛聡 蟹江 沙弓 布施 裟智穂 轟木 秀親 松尾 悠志 上野 慎士 平塚 いづみ 植田 佐保子 垣田 彩子 四馬田 恵 清野 祐介 早川 伸樹 伊藤 明美 鈴木 敦詞
  • 学会等名: 第27回日本病態栄養学会年次学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] GIP-based therapy in type 2 diabetes. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Seino
  • 学会等名: IDF-WPR Congress 2023/15th Scientific Meeting of AASD
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] グルカゴン欠損（GCGKO）マウスにおける高アミノ酸血症が骨格筋に与える影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 上野慎士、清野祐介、酒井志保美、村尾直哉、中谷直史、土田邦博、林良敬、鈴木敦詞
  • 学会等名: 第66回日本糖尿病学会年次学術集会
• [学会発表] 「食べる順番」の効果発現機序解明に向けて (2023)
  • 著者名/発表者名: 劉彦言 土田宏美 飯塚勝美 窪田創大 堀川幸男 桑田仁司 藤原結花 清野祐介 林良敬 清野裕 矢部大介
  • 学会等名: 第66回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 糖尿病かつサルコペニア肥満を有する高齢者への栄養相談による食事摂取状況と体組成の変化について (2023)
  • 著者名/発表者名: 原田歩実 淺井志歩 伊藤明美 秋元柊 清野祐介 飯塚勝美 鈴木敦詞
  • 学会等名: 第10回日本糖尿病協会年次学術集会
• [学会発表] 高アミノ酸血症が骨格筋に与える影響について～グルカゴン欠損（GCGKO）マウスを用いた解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 上野 慎士 清野 祐介 酒井志保美 村尾 直哉 中谷 直史 土田 邦博 林 良敬 鈴木 敦詞
  • 学会等名: 第10回日本糖尿病協会年次学術集会
• [学会発表] 高齢2型糖尿病患者におけるサルコペニア・骨粗鬆症の評価と栄養・運動指導ーDOS Study (Diabetic OsteoSarcopenia study) (2023)
  • 著者名/発表者名: 高柳武志 上村昂斉 淺井志歩 原田歩実 岩井京子 角沖寛聡 初野麻佑 小出晴香 中島優華 山口 健介 重康裕紀 西田康貴 蟹江沙弓 松尾悠志 上野慎士 布施娑智穂 森川理佐 轟木秀親 淺田陽平 平塚いづみ 植田佐保子 垣田彩子 四馬田恵 清野祐介 早川伸樹 鈴木敦詞
  • 学会等名: 第10回日本糖尿病協会年次学術集会
• [学会発表] Insulin sensitivity affects hepatic ChREBP activity. (2023)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Ushiroda, Yuka Kamei, Kyosuke Kondo, Hiromi Tsuchida, Yusuke Seino,Shizuko Nagao, Daisuke Yabe, Atsushi Suzuki, Katsumi Iizuka.
  • 学会等名: IDF-WPR Congress 2023/15th Scientific Meeting of AASD
  • 国際学会
• [学会発表] Impact of fructose on β-cell metabolism and insulin secretion. (2023)
  • 著者名/発表者名: Naoya Murao, Risa Morikawa, Yusuke Seino, Yuichiro Yamada, Atsushi Suzuki
  • 学会等名: IDF-WPR Congress 2023/15th Scientific Meeting of AASD
  • 国際学会 / 招待講演