2017 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of vitamin D and exercise on skeletal muscle mitochondorial biogenesis and quality control
| Project/Area Number |
16K16571
|
|---|
| Research Institution | Fukuoka University |
|---|
Principal Investigator |
羅 成圭 福岡大学, スポーツ科学部, 助教 (60741999)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | ビタミンD / ミトコンドリア新生 / ミトコンドリアダイナミクス / ミトコンドリア品質管理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、ビタミンDの受容体が骨格筋にも局在することが知られるようになり、ビタミンDの骨格筋に対する作用が注目されるようになった。そこで我々は有酸素性運動能力に影響を及ぼす骨格筋のミトコンドリアに着目し、ビタミンDが骨格筋のミトコンドリア新生やダイナミクス（分裂と融合）、そして品質管理に及ぼす影響を検討した。
まずビタミンDの欠乏がラット骨格筋のミトコンドリアに及ぼす影響を検討するために、Wistar系雄性ラットをビタミンD普通食（2000 IU/kg重量：普通食群）と欠乏食（0 IU/kg重量：欠乏食群）で9週間飼育した。9週間後のラット血中ビタミンD濃度は欠乏食群において普通食群と比較して有意に低かった。その時、ミトコンドリア新生の指標であるPGC-1αやミトコンドリア分裂の指標であるDrp1を評価したところ、ラットヒラメ筋のPGC-1αならびにDrp1発現量は欠乏食群において有意に低下していた。しかし、ミトコンドリアの融合（OPA1）や品質管理（Parkin）にかかわる因子はビタミンD欠乏の影響を受けなかった。
ビタミンDは骨格筋に発現しているビタミンD受容体（Vitamin D receptor: VDR）を介して骨格筋に作用する。そこで我々は次に、運動トレーニングがVDR発現量を高める可能性について検証した。Wistar系雄性ラットに異なる二つの運動様式（自発回転輪とトレッドミル走）を用いて運動トレーニングを負荷したところ、それぞれの運動で用いられる筋の種類においてのみVDR発現量が有意に高まった。
ビタミンD欠乏食を用いた検証からは、食餌中のビタミンDの欠乏はラット骨格筋のミトコンドリア新生や分裂を低下させる可能性が示された。またVDR発現量がトレーニング部位においてのみ増加したことから、運動トレーニングは骨格筋へのビタミンDの作用を高める可能性が示唆された。
|
