運動トレ-ニングによる筋ミトコンドリア増加のメカニズムに関する生化学的研究

运动训练引起肌肉线粒体增加机制的生化研究

基本信息

批准号：
03808013
负责人：
下村吉治
金额：
$ 1.15万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

運動トレ-ニングが骨格筋のミトコンドリア機能に及ぼす影響をミトコンドリアの酵素活性とDNAレベルで検討した。8週齢のFisher344系雄ラットを小動物用トレッドミルを用いて2週間もしくは4週間トレ-ニングした。トレ-ニングは、最終的に+6°の勾配を25m/分の速度で60分間走らせるプログラムを1日1回、週に6日行った。このトレ-ニングの後、ラットを屠殺して赤筋であるヒラメ筋、白筋である前頚骨筋、及び赤筋と白筋の混合筋であるひ腹筋を速やかに取り出しフリ-ズクランプして、酵素活性及びDNAの測定まで-80℃で保存した。それぞれの筋肉について、ミトコンドリアの標識酵素であるクエン酸合成酵素とチトクロ-ム酸化酵素の活性を分光光度計を用いる方法で測定した。ミトコンドリアDNAの測定のために、ポリメラ-ゼ連鎖反応により人ミトコンドリアDNAのチトクロ-ムb領域(1500bp)を増幅して調製し、これを鋳型として市販のMultiprime DNA labeling systemにより ^<32>Pでラベルしたプロ-ブを得た。このプロ-ブと精製した核DNAとミトコンドリアDNAの反応性の検討により、このプロ-ブはミトコンドリアDNAに特異的に反応することを確認した。2週間のトレ-ニングで、ヒラメ筋のクエン酸合成酵素活性は有意に上昇したが他の筋肉ではその現象は見られなかった。4週間のトレ-ニングにより、ヒラメ筋とひ腹筋の両酵素活性は有意に上昇し、トレ-ニング効果が認められたが、前頚骨筋ではその現象は見られなかった。一方、筋中のミトコンドリアDNA含量は、4週間のトレ-ニング後でもいずれの筋肉にも変化が認められなかった。これらの結果は、本研究で用いたトレ-ニングは、ミトコンドリアの酵素を誘導するには充分だが、ミトコンドリア数を増加するほどの強度ではなかったことを示唆している。今後、ミトコンドリアDNAを増加する強度のトレ-ニングを検討する予定である。

在线粒体酶的活性和DNA水平上检查了运动训练对骨骼肌中线粒体功能的影响。在小型动物跑步机上训练了8周大的Fisher344大鼠2或4周。该培训最终是一个计划，该计划以每周六天的每天六天的速度每天25m/min进行60分钟的A +6°梯度。训练后，牺牲了大鼠，比目鱼肌是红色肌肉，胫骨前肌肉，腹部肌肉，即白色肌肉，以及混合的红色和白色肌肉，迅速去除并固定固定，并储存在-80°C下，直到测量酶和DNA。对于每种肌肉，使用分光光度计测量了线粒体标记酶的活性和细胞色素氧化酶。对于线粒体DNA测量，通过聚合酶链反应扩增了人线粒体DNA的细胞色素B区（1500 bp），并且使用该模板来获得使用 ^<32> p标记的探测器，使用市售的多重多电机DNA标记系统。通过检查该探针对纯化的核DNA和线粒体DNA的反应性，可以证实该探针对线粒体DNA有特异性反应。在训练2周期间，柠檬酸盐合酶在比目鱼肌肉中的活性显着增加，但在其他肌肉中未观察到症状。经过4周的训练，比目鱼的酶活性和糖浆肌肉都显着增加，并且观察到了训练效果，但是在胫骨前的前膜中没有观察到这种现象。另一方面，即使经过4周的训练，在肌肉中的线粒体DNA含量中也没有观察到任何变化。这些结果表明，本研究中使用的训练足以诱导线粒体酶，但不足以增加线粒体计数。将来，我们计划考虑增加线粒体DNA的训练优势。