有酸素運動とレジスタンス運動における筋と骨のクロストーク機構の解明

阐明有氧运动和抗阻运动期间的肌骨串扰机制

• 批准号: 22KJ2243
• 负责人: 畠山 隼平
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2243/
• 关键词: 有酸素運動; レジスタンス運動; マイオカイン; オステオカイン; 骨格筋; 骨

骨形成を担う骨芽細胞から分泌されるオステオカルシンが、骨格筋の変化に重要な役割を果たす可能性が示されてきたが、有酸素運動とレジスタンス運動後の骨格筋機能・適応におけるオステオカルシンの役割は明らかになっていない。当該年度では、マウスに対して、オステオカルシン中和抗体の投与・非投与下で、有酸素運動と筋力増強運動をそれぞれ行わせ、その後の骨格筋の機能・適応を調査した。その結果、中和抗体の非投与群では、有酸素運動群で筋持久力、レジスタンス運動群で筋力がそれぞれ増加したが、中和抗体の投与により、これら筋機能が運動を行わない対照群と同等まで抑制された。また中和抗体非投与のレジスタンス運動群で、筋横断面積の増加、筋タンパク質分解遺伝子の減少が認められたが、中和抗体の投与がこれらの変化を抑制した。以上のことから、有酸素運動とレジスタンス運動のそれぞれ異なる骨格筋の機能・適応に、オステオカルシンが重要な役割を果たす可能性が示された。前年度の研究成果から、有酸素運動でFNDC5/Irisin、レジスタンス運動でIGF-1の筋由来の生理活性分泌因子（マイオカイン）がそれぞれ増加し、これらのマイオカインが骨を含む全身の器官・臓器に影響を及ぼすと仮説を立てた。当該年度は、これらマイオカインの生体内動態を調査するために、エレクトロポレーション法を用いた標識タグ付きFNDC5とIGF-1の骨格筋特異的な遺伝子導入の条件検討を行った。その結果、導入した腓腹筋においてFNDC5と標識タグHAのタンパク質が増加し、IGF-1は変化しなかった。IGF-1の過剰発現に向け、さらにエレクトロポレーション法の条件検討をさらに行う。

研究表明，由在骨形成中发挥作用的成骨细胞分泌的骨钙素可能在骨骼肌的变化中发挥重要作用，但尚不清楚。今年，让小鼠在给予或不给予骨钙素中和抗体的情况下进行有氧运动和肌肉强化运动，并研究了随后的骨骼肌功能和适应。结果，在非施用组中，有氧运动组的肌肉耐力增加，抗阻运动组的肌肉力量增加，但中和抗体的施用与未运动对照组相比改善了肌肉功能。同一级别。另外，在未给予中和抗体的抗阻运动组中，观察到肌肉横截面积的增加和肌肉蛋白水解基因的减少，但给予中和抗体抑制了这些变化。上述结果表明，骨钙素可能在有氧运动和抗阻运动时骨骼肌的不同功能和适应中发挥重要作用。根据去年的研究结果，我推测，有氧运动会增加FNDC5/Irisin，抗阻运动会增加肌肉来源的生理活性分泌因子（肌因子），这些肌因子会释放到包括骨骼在内的全身器官和组织中。这会产生影响。在本财年，为了研究这些肌因子的体内动态，我们使用电穿孔研究了标记FNDC5和IGF-1的骨骼肌特异性基因转移的条件。结果，引入的腓肠肌中 FNDC5 和标记的 HA 蛋白增加，而 IGF-1 保持不变。为了过表达IGF-1，我们将进一步研究电穿孔法的条件。

项目成果

有酸素運動と筋力増強運動がマウス骨格筋におけるマイオカインに与える影響

有氧运动和肌力运动对小鼠骨骼肌肌因子的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 畠山隼平;井上翔太;李昌欣;姜函林;江口大輔;若山将弘;森山英樹
• 通讯作者: 森山英樹