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2013 年度 実績報告書

運動がヒト骨格筋の性ステロイド代謝へ及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 24300235
研究機関筑波大学

研究代表者

目崎 登  筑波大学, 名誉教授 (30010408)

研究分担者 家光 素行  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (90375460)
相澤 勝治  専修大学, 文学部, 准教授 (80375477)
佐藤 幸治  立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (20584022)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード骨格筋 / 性ステロイドホルモン / 加齢 / サルコペニア
研究概要

我々は、骨格筋内にて性ホルモン合成酵素の発現を検出していること、性ホルモンの前駆体であるデヒドロアンドロステロン(DHEA)からアンドロゲンを代謝合成すること、性ホルモンは筋内の糖代謝を亢進させることを発見してきた。しかしながら、これらの成果は細胞培養や動物実験での検討であり、ヒト骨格筋では明らかでない。本研究課題により、現在まで、ヒト骨格筋内にて性ホルモン合成酵素が発現していること、加齢により、これらの発現や性ホルモン濃度が低下することを明らかにした。そこで本研究は,高齢期のレジスタンストレーニングによる骨格筋内性ホルモン合成酵素の発現変化について検討した。健常高齢男性13名(67±2歳)を対象に、12週間の膝伸展、屈曲のレジスタンストレーニング(1RM70%負荷、10回×3セット、週3回)の実施前後に外側広筋より筋生検を行った。性ホルモン合成酵素である3β-HSD、17β-HSD、5α-reductaseのタンパク発現は、加齢により低下したが、12週間のレジスタンストレーニングにより有意に改善した(P<0.05)。さらに骨格筋内のDHEAおよびfree testosterone、DHTを測定した結果、加齢により低下したが、12週間のレジスタンストレーニングにより有意に改善した(P<0.05)。また、骨格筋内の性ホルモン(free testosteroneおよびDHT)濃度は筋横断面積あるいは筋力と有意な正相関が認められた。これらの結果から、高齢期のレジスタンストレーニングは加齢によって低下した骨格筋内の性ステロイド合成代謝を改善させることにより、筋量・筋力の改善に関与する可能性が示唆された。加齢による体内の性ホルモン濃度低下はサルコペニアリスクを上昇させることから、筋内の性ホルモン濃度を維持・増進させることは重要であると考えられる。

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

今年度の研究計画は、加齢により低下するヒトの骨格筋内の性ステロイドホルモン代謝酵素の発現がレジスタンストレーニングによってどのように変化するかを検討することであったが、高齢期からのレジスタンストレーニングにより骨格筋内の性ステロイドホルモン合成酵素のタンパク発現や性ステロイドホルモン濃度は有意に改善したことを解明したことから、当初の予定通りに研究が遂行されていると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後の研究計画は予定通り実施する予定であるため、変更点はない。加齢によって低下した骨格筋内の性ステロイドホルモン合成酵素が運動や栄養摂取によって改善するのか、また、糖代謝への影響について検討していく予定である。

次年度の研究費の使用計画

被験者のリクルートからの介入実験を実施する際に被験者の予定や検者側等々の調整に時間を要ししたために、その後の解析の予定や購入発注が遅れたため。
加齢によって低下した骨格筋内の性ステロイドホルモン合成酵素が栄養摂取によって改善するのか、また、糖代謝への影響について検討するため、高齢者に対して、性ステロイドホルモン産生を促進するサプリメント摂取時の影響を検討するため、血中ホルモン濃度の測定用キットの購入に充てる。また、運動やサプリメント摂取による糖代謝への影響も検討していくため、各種シグナル伝達経路および酵素タンパクの抗体や遺伝子発現解析のための試薬・消耗品についても購入する予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Resistance exercise restores muscle muscle sex steroid hormone steroidogenesis in older men.2014

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Iemitsu M, Matsutani K, Kurihara T, Hamaoka T, Fujita S.
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 28 ページ: 1891-1897

    • DOI

      doi: 10.1096/fj.13-245480

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute administration of diosgenin or dioscorea improves hyperglycemia with increases muscular steroidogenesis in STZ-induced type 1 diabetic rats.2014

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Fujita S, Iemitsu M.
    • 雑誌名

      J Steroid Biochem Mol Biol

      巻: 143 ページ: 152-159

    • DOI

      doi: 10.1016/j.jsbmb

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of arterial stiffness by exercise training is associated with increasing plasma apelin level in middle-aged and older adults.2014

    • 著者名/発表者名
      Fujie S, Sato K, Miyamoto-Mikami E, Hasegawa N, Fujita S, Sanada K, Hamaoka T, Iemitsu M.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 9 ページ: e93545

  • [雑誌論文] 超音波Bモード法による大腰筋厚と股関節屈曲筋力の関係2013

    • 著者名/発表者名
      大森一伸, 目崎 登
    • 雑誌名

      日本臨床スポーツ医学会誌

      巻: 21 ページ: 149-156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nakamura M, Hayashi K, Aizawa K, Mesaki N, Kono I. Effects of regular aerobic exercise on post-exercise vagal reactivation in young female.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakamura M, Hayashi K, Aizawa K, Mesaki N, Kono I.
    • 雑誌名

      European Journal of Sport Science

      巻: 13 ページ: 674-680

    • DOI

      doi.org/10. 1080/17461391.2013.774054

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Skeletal muscle adaptation in response to mechanical stress in p130cas-/- mice.2013

    • 著者名/発表者名
      Akimoto T, Okuhira K, Aizawa K, Wada S, Honda H, Fukubayashi T, Ushida T.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Cell Physiol

      巻: 304 ページ: 541-547

    • DOI

      doi: 10.1152/ajpcell.00243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exercise-inducible factors to activate lipolysis in adipocytes.2013

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T, Sato K, Iemitsu M.
    • 雑誌名

      J Appl Physiol

      巻: 115 ページ: 260-267

    • DOI

      doi: 10.1152/japplphysiol.00427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Urosolic acid stimulates mTORC1 signaling after resistance exercise in rats skeletal muscle.2013

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara R, Sato K, Higashida K, Nakazato K, Fujita S.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Endo and Metab

      巻: 305 ページ: 760-765

    • DOI

      doi: 10.1152/ajpendo.00302

    • 査読あり
  • [学会発表] 高齢者のレジスタンストレーニングによる骨格筋内性ステロイド合成の改善が筋量増大に関連する2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤幸治, 家光素行, 松谷健司, 栗原俊之, 目崎 登, 浜岡隆文, 藤田 聡
    • 学会等名
      第68回日本体力医学会
    • 発表場所
      日本教育会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      20130921-20130923
  • [学会発表] 筋萎縮抵抗性における筋局所活性型アンドロゲンの役割2013

    • 著者名/発表者名
      相澤勝治,和田正吾,目崎 登,牛田多加志,秋本崇之
    • 学会等名
      第68回日本体力医学会
    • 発表場所
      日本教育会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      20130921-20130923
  • [学会発表] Combination of α-Glycerophosphocholine (α-GPC) intake and aerobic exercise enhances growth hormone secretion and fat metabolism in young adults.2013

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Fujie S, Fujita S, Okubo T, Hamaoka T, Iemitsu M.
    • 学会等名
      18th annual congress of the European College of Sport Science
    • 発表場所
      National Institute of Physical Education of Catalonia (Barcelona, Spain)
    • 年月日
      20130726-20130729
  • [学会発表] The effect of local bioactive androgen production on skeletal muscular hypertrophy2013

    • 著者名/発表者名
      Aizawa K, Wada S, Ushida T, Akimoto T.
    • 学会等名
      18th annual congress of the European College of Sport Science
    • 発表場所
      National Institute of Physical Education of Catalonia (Barcelona, Spain)
    • 年月日
      20130726-20130729
  • [学会発表] Influence by Knee Alignment on Femorotibial Angle (FTA) with Different Stance and Weight Loading.2013

    • 著者名/発表者名
      Sogabe A, Iwasaki S, Mukai, N, Miyakawa S, Shiraki H, Mesaki N.
    • 学会等名
      60th Annual Meeting of American College of Sports Medicine
    • 発表場所
      Indiana Convention Center & Lucas Oil Stadium (Indianapolis, U.S.A.)
    • 年月日
      20130528-20130601
  • [学会発表] Diosgenin administration improve hyperglycemia through the activation of muscular glucose metabolism.2013

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Fujita S, Iemitsu M.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2013
    • 発表場所
      Boston Convention& Exposition Center (Boston, U.S.A.)
    • 年月日
      20130422-20130425
  • [学会発表] 女性と運動

    • 著者名/発表者名
      目崎 登
    • 学会等名
      埼玉県医師会日医認定健康スポーツ医学講習会
    • 発表場所
      埼玉県医師会館(埼玉県さいたま市)
    • 招待講演
  • [学会発表] 女性アスリートのヘルスケア

    • 著者名/発表者名
      目崎 登
    • 学会等名
      第14回基礎体温計測推進研究会定例会
    • 発表場所
      四ツ谷主婦会館(東京都千代田区)
    • 招待講演
  • [学会発表] 中高年女性の健康と運動

    • 著者名/発表者名
      目崎 登
    • 学会等名
      CROSS総合科学公開講座
    • 発表場所
      文部科学省研究交流 センター(茨城県つくば市)
    • 招待講演
  • [図書] Basic Biology and Current Understanding of Skeletal Muscle. Chapter 10. Skeletal Muscle Adaptation and Local Steroidogenesis2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuji Aizawa
    • 総ページ数
      302
    • 出版者
      NOVA Publishers

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公開日: 2015-05-28  

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