脳の酸化的ストレスとシグナル伝達系に及ぼす運動の影響について

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680068
• Research Institution: Osaka Gakuin University
• Principal Investigator: 角田 聡 大阪学院大学, 経済学部, 教授 (10158983)
• Keywords: 運動 / 脳 / 酸化ストレス / チオレドキシン / 4-ヒドロキシノネナール / レドックス

Research Abstract

【目的と方法】8週齢ICR系雄マウスの一過性トレッドミル走運動(20m/min,60分間)後の筋肉(腓腹筋),肝臓の酸化ストレスとレドックス調節タンパク質のチオレドキシン(TRX)発現を脳と比較検討することを目的とした。酸化ストレスの指標は4-ヒドロキシノネナール(4-HNE)による酸化修飾タンパク質とした。4-HNEとTRXは運動前,運動直後,運動後3時間,6時間,12時間,24時間,48時間の組織をLysis bufferによってホモジネイトし,タンパク質画分をSDS-PAGEによって電気泳動した後,ウエスタンブロットによって分析した。【結果と考察】4-HNE修飾タンパク質の発現総量は,各組織とも運動後顕著な変化はみられなかったが,推定分子量45kDaと27kDa修飾タンパク質では,各組織とも運動後12時間後に増加する傾向がみられた。このことから,一過性の運動によって特定のタンパク質への酸化修飾が増加する可能性が示唆された。筋肉のTRX発現量は,運動後減少して運動後3時間と6時間に有意な(P<0.05)低下を示した。その後安静時レベルへの回復傾向がみられた。筋肉TRXは脳TRXと同様に運動後経時的相違はあるが,安静時レベルよりも低下することが認められた。肝臓では運動後3時間まで増加傾向を示したが,その後運動後48時間まで低下傾向がみられた。これらのことから60分間のトレッドミル走では筋肉,肝臓にも顕著な酸化ストレスはみられなかったが,TRX発現が脳と同様に運動後48時間までの間に低下傾向を示すことが明らかになった。この運動後におけるTRX発現量の低下は,酸化ストレス応答による細胞内TRX発現の増加よりもTRXの抗酸化作用による細胞内プールの消耗が関与しているのかもしれない。運動ストレスによるTRX動態について今後詳細な検討が必要である。