2017 Fiscal Year Annual Research Report
Response of skeletal muscle in mice and hamster to ketogenic diet feeding
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15K16499
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
中尾 玲子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 講師 (20582696)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ケトン体食 / 熱産生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、冬眠動物（シリアンハムスター）と非冬眠動物（マウス）に対して、飢餓状態を模倣するとともに低体温を誘導する高脂肪低炭水化物食（ケトン体食）を摂取させ、骨格筋の応答を分子レベルで比較することにより、冬眠動物特異的な筋量維持メカニズムの解明を目指したものである。ハムスター、マウスにケトン体食を摂取させ、骨格筋重量を測定すると、ハムスターとマウスの筋重量はともに著しく減少したことから、冬眠中のハムスターにおける筋量維持機構は飢餓や低体温では誘導されない何らかの因子により惹起されると考えられた。一方、ケトン体食摂取期間中の体温低下の経日変動にマウス、ハムスターで違いが見られたため、ケトン体食摂取期間中のマウスの体温調節機構に着目した。ケトン体食を摂取したマウスの体温は、普通食を摂取したマウスの体温に比べて低下する。骨格筋の運動を支配する坐骨神経を切除すると、暗期前半の体温低下がさらに顕著になったことから、飢餓時の体温調節には時刻依存性があり、骨格筋がその機能を担うことを明らかにした。ケトン体食摂取中の熱産生の責任分子を同定するためにDNAマイクロアレイのデータからSlc25a25分子に着目した。Slc25a25はミトコンドリアに発現するATPトランスポーターであり、暗期前半をピークとする日周発現を示したが、この日内リズムは坐骨神経切除により消失し、ケトン体食摂取中の体温変動と一致する発現動態を示した。次の研究として、Slc25a25分子の機能解析を行う予定である。これまでの成果はScientific Reports誌に発表した。
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