クエン酸の疲労軽減効果の客観的評価とGADD34に着目した分子メカニズムの検証

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K11030
• Research Institution: Showa Women's University
• Principal Investigator: 渡辺 睦行 昭和女子大学, 生活機構研究科, 准教授 (90365809)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 疲労 / クエン酸

Outline of Annual Research Achievements

クエン酸は「疲労感を軽減する」機能性表示食品として市場に出回っている。しかし、これらの効果は主観的評価やグリコーゲンや乳酸などの一部の物質の変化によってのみ報告されており、客観的な評価法は確立されていない。また、クエン酸には疲労軽減効果はないとする報告もみられる。初年度は、慈恵会医科大学が既に発表しているモデルを基にして、当研究室でも「抗疲労評価モデル」と「疲労回復評価モデル」を確立することを目標とした。「抗疲労評価モデル」では、マウスを1時間遊泳させる（この間、マウスの遊泳距離をビデオトラッキングシステムにより測定する）ことにより、肝臓のGADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量が有意に上昇することを明らかにした。すなわち、「抗疲労評価モデル」を確立することができた。一方、「疲労回復評価モデル」では、遊泳により疲労困憊したマウスでは肝臓のGADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量が有意に上昇するが、遊泳1時間後ではこれらの上昇は全て疲労のない状態と同程度まで回復し、この評価系においては、1時間で疲労がほぼ完全に回復することが示された。この結果からは疲労回復の過程を捉えることが出来なかったため、引き続き「疲労回復評価モデル」の条件を検討する必要がある。本年度は、確立した「抗疲労評価モデル」を用いて、クエン酸の摂取がマウスの遊泳距離を延長するのか、また、クエン酸の摂取は、肝臓のGADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量にどのような影響を与えるのかも検証した。結果、クエン酸を摂取したマウスでは遊泳距離が有意に延長し、クエン酸が疲労を軽減している可能性が示された。一方で、GADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量には変化がみられず、クエン酸の疲労軽減効果にはこれらとは別のメカニズムが関与している可能性が示された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

「抗疲労評価モデル」においては、そのモデルの確立に加えてクエン酸摂取による影響についても検討できた。一方で、「疲労回復評価モデル」においては、マウスは疲労困憊後1時間で疲労が完全に回復していたことから、より短時間での再実験が必要である。

Strategy for Future Research Activity

「抗疲労評価モデル」においては、既にクエン酸の効果も検証済みで、現在、肝臓のGADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量の分析を終了させていることから、今後は、タンパク質発現レベル、さらに、骨格筋でも同様の分析を進める。また血漿のIL-1βも分析する。「疲労回復評価モデル」においては、マウスは疲労困憊後1時間でほぼ完全に疲労が回復していたことから、より短時間（例えば30分）での再検討を予定している。また、クエン酸摂取の影響もみる。

Causes of Carryover

本年度は予定していた、タンパク質分析をしなかったため予算が余った。次年度、タンパク質分析に使用予定である。