Elucidation of metabolic disorders in athletes due to disruption of intracellular calcium homeostasis

阐明由于细胞内钙稳态破坏导致运动员代谢紊乱

• 批准号: 21H03327
• 负责人: 羽田 克彦
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Kokushikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03327/
• 关键词: 細胞内カルシウムダイナミクス; シナプス可塑性; アスリート; ビタミンD; 神経ノイズ; 細胞内カルシウム濃度; 分子栄養学; NMDA受容体; カルシウム恒常性; マグネシウム

本研究の目的は、アスリートによくみられる細胞内カルシウム恒常性を破綻させる要因を分子栄養学に基づいて抽出し、それらを解決することで彼ら特有の内科的疾病予防やパフォーマンスの向上に役立てることである。細胞内カルシウム恒常性の破綻はアスリートに対し、種々の問題を引き起こす。内科的疾病だけでなく、中枢・末梢神経・自律神経機能や筋収縮バランスの低下等によるパフォーマンス低下にも繋がることが示唆されている。ところが今まで細胞内カルシウム恒常性に着目したアスリートの内科的疾病に対するアプローチは殆ど行われていない。そこで申請者は細胞内カルシウム恒常性に関与する栄養素の代謝を分子栄養学的に解析することで、細胞内カルシウム恒常性と臨床症状やパフォーマンスとの関係について解明する。さらにその改善を図ることによってアスリート特有の様々な疾病の予防やパフォーマンス向上に繋がるかを検証する。アスリートのパフォーマンスは、多くの要素が影響を与えるが、脳機能がその重要な要素の一つである。脳は運動制御や感覚処理、判断能力などの重要な機能を担っており、これらの機能は神経可塑性によってサポートされる。特にシナプス可塑性は重要な役割を果たし、トレーニングや反復練習によって神経回路の結合が変化し、情報伝達が効率的に行われるようになり、これによって運動パフォーマンスが向上することが知られている。さらに、運動の経験やトレーニングは神経回路の再構築や新しいシナプスの形成を促す場合もある。その結果、アスリートは柔軟な運動パターンや高度な技術を獲得することができる。そこで令和３年度は、細胞内カルシウム恒常性とシナプス可塑性との関係について数値計算を用いて解析を進めた。その結果、興奮性シナプスに対して適度な背景ノイズが印加されることにより長期増強が起こりやすくなることを見出した。

这项研究的目的是利用分子营养来识别运动员中常见的破坏细胞内钙稳态的因素，并解决这些因素，以帮助预防运动员特有的医学疾病并提高他们的表现。细胞内钙稳态的破坏会给运动员带来各种问题。有人认为，它不仅会导致医学疾病，还会因中枢、外周和自主神经功能以及肌肉收缩平衡下降而导致表现下降。然而，到目前为止，还没有什么方法可以专注于细胞内钙稳态来治疗运动员的医学疾病。因此，申请人将通过对细胞内钙稳态所涉及的营养物质的代谢进行分子营养分析来阐明细胞内钙稳态与临床症状和表现之间的关系。此外，我们将验证改进这一点是否可以预防运动员特有的各种疾病并提高表现。许多因素影响运动员的表现，而大脑功能是最重要的因素之一。大脑负责运动控制、感觉处理和判断等重要功能，而这些功能是由神经可塑性支持的。尤其是突触可塑性发挥着重要作用，众所周知，训练和重复练习会改变神经回路的连接，使信息传输更加高效，提高运动表现。此外，运动经验和训练还可以促进神经回路的重组和新突触的形成。因此，运动员可以获得灵活的运动模式和先进的技术。因此，2021年，我们通过数值计算来分析细胞内钙稳态与突触可塑性的关系。结果，我们发现当适度的背景噪声应用于兴奋性突触时，更容易发生长时程增强。

项目成果

肺由来ヒト線維芽細胞に対する次亜塩素酸水の細胞毒性

次氯酸水对肺源性人成纤维细胞的细胞毒性

• 发表时间: 2021
• 作者: 蔡 承達;櫻井 勝;羽田 克彦
• 通讯作者: 羽田 克彦

大学生男子陸上長距離走選手の不定愁訴においてヘム鉄・ビタミン B 群が著効であった一症例

血红素铁和 B 族维生素有效治疗一名男性大学长跑运动员的不确定症状的案例。

• 发表时间: 2021
• 作者: 右代 啓祐; 大湊 八重子; 牧 亮; 金子 雅希; 羽田 克彦
• 通讯作者: 羽田 克彦

Numerical Simulation: Fluctuation in Background Synaptic Activity Regulates Synaptic Plasticity

数值模拟：背景突触活动的波动调节突触可塑性

• DOI: 10.3389/fnsys.2021.771661
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 3
• 作者: Takeda Yuto;Hata Katsuhiko;Yamazaki Tokio;Kaneko Masaki;Yokoi Osamu;Tsai Chengta;Umemura Kazuo;Nikuni Tetsuro
• 通讯作者: Nikuni Tetsuro

トップアスリートにおける分子栄養学的易感染性対策（症例報告）

顶级运动员的分子营养敏感性测量（病例报告）

• 发表时间: 2021
• 作者: 金子雅希;大湊八重子;羽田 克彦
• 通讯作者: 羽田 克彦

顕微鏡用簡易CO２インキュベータの制作（続報）

制作用于显微镜的简易 CO2 培养箱（后续）

• 发表时间: 2021
• 作者: 櫻井勝;横井修;山崎時生;竹田悠純;蔡承達;羽田 克彦;金子雅希
• 通讯作者: 金子雅希