2020 Fiscal Year Research-status Report
活動筋への血糖供給を高める血糖再配分機構の解明－非活動筋の糖取り込みに着目して－
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20K11326
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
羅 成圭 徳島大学, 教養教育院, 准教授 (60741999)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
檜垣 靖樹 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (10228702)
川中 健太郎 福岡大学, スポーツ科学部, 教授 (80339960)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | TXNIP / 血糖 / 非活動筋 / 糖取り込み |
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| Outline of Annual Research Achievements |
血中の糖質（血糖）は運動時の主なエネルギー源であるが、体内の貯蔵糖質には限りがあるため長時間運動中には糖質が枯渇して運動継続が不可能になる可能性がある。ところで、チオレドキシン相互作用タンパク質（Thioredoxin-interacting protein: TXNIP）は筋細胞膜上の糖輸送体GLUT4を減少させることで糖取り込みを低下させる分子である。本研究では運動時の活動筋および非活動筋におけるTXNIP発現量の変化が局所の糖取り込みを制御する一つの因子であるという仮説を立て検証をおこなっった。
Wistar雄性ラットに3時間のトレッドミル走（9 m/min、+15 %の傾斜）を負荷し、運動直後および運動3時間後に活動筋である下肢のヒラメ筋、非活動筋である上肢の滑車上筋を摘出した。これらの筋の2DG取り込み量（糖取り込みの指標）とTXNIP発現量を評価した。
上記のトレッドミル走後には、活動筋の糖取り込みが増加することが先行研究から明らかになっている。運動直後の活動筋であるヒラメ筋においてはTXNIPタンパク質発現量が低下した一方で、非活動筋である滑車上筋のTXNIPタンパク質発現量は有意に増加した。しかし、その時、非活動筋において2DG取り込み量は低下しなかった。2020年度の結果から、上記の運動様式においては、非活動筋においてTXNIPタンパク質発現量が増加する時に筋の糖取り込み量は低下しないことが示された。
今後はまず、運動によって活動筋のTXNIP発現量が局所的に低下する分子機序を明らかにする。また、異なる様式・強度の運動を負荷することで、活動筋ならびに非活動筋における血糖再配分機構について検証を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2020年度は一過性の運動によって活動筋の糖取り込みが増加するとき、非活動筋の糖取り込みが低下する可能性と、そこへのTXNIPの関与を明らかにする予定であった。3時間のトレッドミル走直後の非活動筋においては、TXNIPタンパク質発現量が増加するものの糖取り込み量は増加しないことを確認できたため、2020年度の進捗状況は「おおむね順調に進展している」と評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
運動による筋の局所適応にはAMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）が関与する。2020年度の結果から、運動によって局所的にTXNIPタンパク質発現量が変化している可能性が示されたため、AMPKが筋のTXNIP発現量に及ぼす影響について検証する。そのために現在は、摘出筋を緩衝液中でインキュベーションする実験系の予備検討をおこなっている。
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| Causes of Carryover |
研究計画にしたがって支出をおこなったものの、参加した学会がすべてオンライン開催となったため旅費支出額が予定を下回ったため次年度使用額が生じた。次年度も旅費は予め計上してあるため、適宜、物品費やその他経費として令和3年度分と併せて使用する。
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