筋収縮時における細胞内酸素ダイナミクスについて

关于肌肉收缩期间细胞内氧动力学

• 批准号: 10J06926
• 负责人: 高倉 久志
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J06926/
• 关键词: ミオグロビン; ミトコンドリア呼吸活性; 水泳トレーニング; 不活動; 共局在性; 骨格筋; ミトコンドリア; 下肢灌流; 細胞内酸素環境; 近赤外線分光法; 筋収縮

筋収縮時におけるミオグロビン(Mb)からの酸素供給量は身体活動水準に依存して増減する。トレーニング(Tr)後の骨格筋ではミトコンドリアに共局在するMbの増加が、筋収縮時におけるMbからの酸素供給量の増加に貢献する可能性が示唆された。しかしながら、不活動(IM)後のMbからの酸素供給量が減少した骨格筋において、ミトコンドリアに共局在するMbが減少するか否かについては検討が不十分であった。また、ミトコンドリアとMbの相互作用性を検討するにあたり、当該年度は骨格筋ミトコンドリアの呼吸活性測定にも着手した。そこで本年度は、IMによってミトコンドリアに共局在するMbが減少するか否かと、骨格筋組織からミトコンドリアを単離することによる呼吸活性測定手法の確立とその手法を用いてTrやIMがミトコンドリア呼吸活性に及ぼす影響について検討した。その結果、IM後における骨格筋ミトコンドリア画分のMb発現量に変化は認められなかった。したがって、IM後の骨格筋ではミトコンドリアに共局在するMb量が変化しないことが示唆された。このことは、IM後の筋収縮時におけるMbからの酸素供給量が減少するメカニズムにはミトコンドリアとMbの共局在性が関与していない可能性を示唆するものの、IMの期間や方法などについて更なる検討が必要であろう。また、骨格筋組織からミトコンドリアを単離し、その呼吸活性を測定した。その結果、筋重量あたりのミトコンドリア最大呼吸活性がTr後の骨格筋では上昇傾向を示し、IM後の骨格筋では有意に減少した。今後はMbとミトコンドリアの相互作用性を検討できるようなミトコンドリア呼吸活性の測定方法を考慮に入れながら、更なる検討を進めていく必要があると考えられる。

肌肉收缩期间肌红蛋白 (Mb) 提供的氧气量会根据身体活动的水平而增加或减少。有人提出，训练后（Tr）骨骼肌中与线粒体共存的 Mb 增加可能有助于肌肉收缩期间 Mb 供氧量的增加。然而，尚未充分研究与线粒体共定位的 Mb 是否在骨骼肌中减少，其中 Mb 的氧气供应在不活动 (IM) 后减少。此外，为了研究线粒体和Mb之间的相互作用，我们于同年开始测量骨骼肌线粒体的呼吸活动。因此，今年，我们将研究IM是否会减少线粒体中共存的Mb，建立一种通过从骨骼肌组织中分离线粒体来测量呼吸活动的方法，并使用该方法来确定Tr和IM是否可以减少线粒体呼吸活动。影响于结果，IM后骨骼肌线粒体部分中的Mb表达水平没有观察到变化。因此，表明 IM 后骨骼肌中与线粒体共定位的 Mb 量不会发生变化。尽管这表明线粒体和 Mb 的共定位可能不参与 IM 后肌肉收缩期间 Mb 供氧减少的机制，但可能需要进一步考虑。我们还从骨骼肌组织中分离出线粒体并测量了它们的呼吸活动。结果，Tr后骨骼肌中单位肌肉重量的最大线粒体呼吸活性趋于增加，而IM后骨骼肌中明显下降。将来，有必要进行进一步的研究，考虑测量线粒体呼吸活动的方法，以检查 Mb 和线粒体之间的相互作用。

项目成果

Effects of endurance training and immobilization an intracellular oxygen dynamics during muscle contraction

耐力训练和固定对肌肉收缩过程中细胞内氧动力学的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: Takakura H;Yamada T;Furuichi Y;Ojino M;Iwase S;Jue T;Masuda K
• 通讯作者: Masuda K

持久的トレーニングが筋収縮中の細胞内酸素運搬メカニズムに及ぼす影響について

耐力训练对肌肉收缩过程中细胞内氧运输机制的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 高倉久志;古市泰郎;山田達也;岩中伸壮;岩瀬敏;増田和実
• 通讯作者: 増田和実

ミトコンドリアと酸素結合タンパクの共局在性の検討

线粒体和氧结合蛋白之间共定位的检查

• 发表时间: 2010
• 作者: 山田達也;古市泰郎;高倉久志;橋本健志;花井淑晃;増田和実
• 通讯作者: 増田和実

身体運動と呼吸・循環機能(編集者:宮村実晴)

体育锻炼与呼吸循环功能（编辑：宫村美春）

• 发表时间: 2012
• 作者: 高倉久志;増田和実
• 通讯作者: 増田和実

筋収縮時の筋細胞内酸素ダイナミクスと酸素供給量との関係

肌肉收缩时细胞内氧动力学与供氧量的关系

• 发表时间: 2011
• 作者: 蔭地野稔;高倉久志;山田達也;古市泰郎;岩中伸壮;岩瀬敏;増田和実
• 通讯作者: 増田和実