磁気共鳴分光法を用いた筋グリコーゲン測定法の確立と競技者への応用

磁共振波谱法肌糖原测量方法的建立及其在运动员中的应用

• 批准号: 15650139
• 负责人: 高橋 英幸
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Agency for the Advancement of Sports and Health
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15650139/
• 关键词: 磁気共鳴分光法; 炭素; グリコーゲン; 筋肉; 競技者

昨年度の研究により、新しく作成した炭素の磁気共鳴分光法(^<13>C MRS)用コイルを用いて、1.5TのMR装置でグリコーゲンのピークが検出可能であることが示された。本年度はこれを用いて、ヒト骨格筋におけるグリコーゲン含有量の定量の可能性を検討した。より大きな信号強度を得るための手法としてプロトンデカップリングとNOE(Nuclear Overhauser Enhancement)の有用性を調べた。健常な成人男性の外側広筋を対象として検討を行った結果、この両方の手法を用いることによりS/N比が向上し、信号強度を増加させることが可能になることが示された。次に、ヒトの骨格筋を対象とした^<13>C MRSによるグリコーゲン含有量の定量性を調べるために、国内トップ競技者を含む健常な成人男性8名、女性2名の外側広筋を対象として^<13>C MRSの測定と筋生検を実施した。^<13>C MRSの測定は、繰り返し時間470ms、積算回数5,000回、総データ収集時間は約39分であり、1回の測定はシミング等を含めて約1時間であった。^<13>C MRS測定終了後、筋生検法を用いて筋を摘出して筋グリコーゲン含有量の測定を行った。生化学的手法によって分析された筋グリコーゲン含有量の値は46.1〜109.8μmol/g w.w.の範囲であった。^<13>C MRS測定の結果、全ての被検者において^<13>C MRSスペクトルを収集することができたが、グリコーゲンのピークを検出できたのは、筋グリコーゲン含有量が約60μmol/g w.w.以上の被検者のみであり、それ以下の値を示した被検者ではグリコーゲンのピークを検出することができなかった。したがって、本研究の結果では、完全な定量性を確立するまでには至らず、さらに検出感度を高めるために、検出コイルやデータ収集条件の検討が必要となることが示唆された。

去年的研究表明，可以通过1.5T MR设备使用新创建的碳磁共振波谱(^13C MRS)线圈来检测糖原峰。今年，我们研究了使用这种方法量化人类骨骼肌中糖原含量的可能性。我们研究了质子解耦和 NOE（核奥沃豪瑟增强）作为获得更大信号强度的方法的有用性。一项针对健康成年男性股外侧肌的研究结果表明，使用这两种技术可以提高信噪比，并可以增加信号强度。接下来，为了利用^<13C MRS研究人类骨骼肌中糖原含量的定量特性，我们测试了8名健康成年男性和2名女性的股外侧肌，其中包括日本顶级运动员^<13。 >进行了 C MRS 测量和肌肉活检。 13 C MRS测量具有470ms的重复时间、5,000次积分以及大约39分钟的总数据收集时间，其中每次测量花费大约1小时(包括匀场)。 ^ 13 C 完成MRS测量后，使用肌肉活检方法取出肌肉并测量肌肉糖原含量。通过生化方法分析的肌糖原含量值范围为46.1至109.8μmol/g w.w。作为^ 13 C MRS测量的结果，我们能够收集所有受试者的^ 13 C MRS光谱，但是仅当肌肉糖原含量约为60μmol/仅具有g w.w.的受试者时才能检测到糖原峰。测试了较高或更高的值，并且在较低值的受试者中无法检测到糖原峰值。因此，本研究的结果表明，不可能建立完全的定量，有必要考虑检测线圈和数据采集条件，以进一步提高检测灵敏度。