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2023 年度 実施状況報告書

脳内メカニカルストレスに着目した、運動による糖尿病改善効果の分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K16632
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

崎谷 直義  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (30824859)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワードメカニカルストレス / 運動 / 糖尿病
研究実績の概要

本研究の目的は、脳内メカニカルストレスに着目して、運動による糖代謝機能維持・改善効果の背景にある分子メカニズムを明らかにすることで、糖尿病治療における運動療法の最適化および運動したくても運動できない者・運動習慣が定着しない者にも適用可能な擬似運動療法の開発のための基盤を構築することである。
運動による糖代謝機能維持・改善効果に対する脳内メカニカルストレスの関与を検討するために、これまでに確立していた受動的頭部上下動介入を高脂肪餌給餌マウス(糖尿病モデルマウス)を行ったところ、麻酔の影響を受け、高脂肪食給餌による体重増加が認められないということが分かった。そこで、無麻酔で実施可能な受動的身体上下動の実験系の構築に取り組み、確立した。高脂肪餌飼育肥満マウスに対する受動的身体上下動は、糖代謝機能および肝機能障害を改善した。一方で、通常餌給餌マウスに対する受動的身体上下動介入では、糖代謝機能に対する影響は認められなかった。

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

運動に身体に生じるメカニカルストレスを再現する新たな介入法を確立し、それによる糖代謝機能改善効果を確認できたため、進捗としては順調に進展していると判断している。

今後の研究の推進方策

受動的身体上下動により、糖代謝機能が改善されたマウス組織の生化学・組織学的解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

所属機関の異動に伴った新たな研究環境の構築に想定外の時間を要し、継続した研究の遂行が一時困難であったため、次年度使用額が生じた。研究環境は整ったため、本年度に実施予定であった実験は次年度に繰り越して実施する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Biological characterization of breast cancer spheroid formed by fast fabrication method2024

    • 著者名/発表者名
      Iijima Yuta、Uenaka Norino、Morimoto Mayu、Sato Daiki、Hirose Satomi、Sakitani Naoyoshi、Shinohara Masahiro、Funamoto Kenichi、Hayase Gen、Yoshino Daisuke
    • 雑誌名

      In vitro models

      巻: 3 ページ: 19~32

    • DOI

      10.1007/s44164-024-00066-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interstitial-fluid shear stresses induced by vertically oscillating head motion lower blood pressure in hypertensive rats and humans2023

    • 著者名/発表者名
      Murase Shuhei(共同筆頭著者)、Sakitani Naoyoshi(共同筆頭著者)、(25名略)、Sawada Yasuhiro
    • 雑誌名

      Nature Biomedical Engineering

      巻: 7 ページ: 1350~1373

    • DOI

      10.1038/s41551-023-01061-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒトでもラットでも、 運動時に頭部に生じる衝撃を再現する介入は 高血圧を改善する2024

    • 著者名/発表者名
      﨑谷直義, 澤田泰宏
    • 学会等名
      日本物理療法合同学術大会2024
  • [学会発表] 運動で頭部に生じる衝撃による脳内間質液流動を介した細胞への力学的刺激が高血圧を改善する2023

    • 著者名/発表者名
      崎谷直義, 澤田泰宏
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [学会発表] 運動で頭部に生じる衝撃は、 頭側延髄腹外側野の間質液流動の促進を介して、 アストロサイトの機能を制御し、高血圧を改善する2023

    • 著者名/発表者名
      澤田 泰宏, 崎谷 直義
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 運動で頭部に生じる衝撃は、 頭側延髄腹外側野の間質液流動の促進を介して、 アストロサイトの機能を制御し、高血圧を改善する2023

    • 著者名/発表者名
      﨑谷直義, 前川貴郊, 岸拓弥, 篠原啓介, 吉野大輔, 高野弘二, 郷地慶, 越智広樹, 篠原正浩, 澤田泰宏
    • 学会等名
      第59回高血圧関連疾患モデル学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Brain-targeted mechanical acceleration via passive head motion lowers blood pressure in hypertensive rats and humans2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sawada, Naoyoshi Sakitani
    • 学会等名
      Cell symposia: Molecular mechanisms and integrative physiology of obesity
    • 国際学会
  • [学会発表] メカノバイオロジーによる運動の高血圧改善効果の分子機序解明と、それによる新規高血圧治療法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      﨑谷直義, 澤田泰宏
    • 学会等名
      第45回日本高血圧学会総会
  • [学会発表] 運動による高血圧改善は脳内間質液流動で延髄のアストロサイトに生じる流体剪断力依存的な機能制御を介する2023

    • 著者名/発表者名
      﨑谷直義, 前川貴郊, 吉野大輔, 高野弘二, 郷地慶, 篠原正浩, 澤田泰宏
    • 学会等名
      第21回日本神経理学療法学会学術大会
  • [学会発表] 運動による健康増進効果の背景にある、骨格筋と脳で共通した力学的刺激による細胞機能制御機構2023

    • 著者名/発表者名
      﨑谷直義
    • 学会等名
      第31回日本運動生理学会大会

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公開日: 2024-12-25  

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