乳酸による適応のメカニズム解明とその応用

乳酸适应机制的阐明及其应用

基本信息

批准号：
20H04071
负责人：
八田秀雄
金额：
$ 11.23万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、運動時の乳酸を中心としたエネルギー代謝の性差について明らかにすることを目的として研究を進めた。まず、マウスを対象として性成熟の前後における骨格筋の解糖系および酸化系の酵素活性、代謝基質のトランスポータータンパク質量の変化について検討したところ、ホスホフルクトキナーゼや乳酸脱水素酵素の活性、グルコーストランスポーター（GLUT）4タンパク質量は雄マウスより雌マウスの方が高かった一方で、モノカルボン酸トランスポーター（MCT）4のタンパク質量は雄マウスより雌マウスにおいて低値を示した。また、トレッドミル走行時の呼吸交換比は、雌マウスでは雄マウスよりも低かった。次に、雄マウスの精巣を摘出する実験を行った結果、骨格筋のグリコーゲン濃度、乳酸脱水素酵素活性、クエン酸シンターゼ活性が低下し、トレッドミルランニングテストにおいて運動持続時間の低下が観察された。また、雌マウスの卵巣を摘出した実験においても、乳酸脱水素酵素の活性、ミトコンドリア呼吸鎖複合体I（NDUFB8）タンパク質量の低下が認められた。精巣摘出・卵巣摘出、いずれのマウスにおいても5週間の持久的トレーニングによって骨格筋ミトコンドリアの酵素活性とタンパク質量が増加し、トレッドミルランニングテスト中の呼吸交換比および血中乳酸濃度が低下した。これらの実験結果から、性ホルモンが骨格筋のエネルギー代謝に及ぼす影響が明らかになるとともに、性ホルモン欠乏による変化の一部は運動によって正常化されることが示された。

今年，我们进行了研究，目的是阐明能量代谢的性别差异，主要是运动过程中的乳酸。首先，我们研究了性成熟前后骨骼肌中糖酵解和氧化系统的酶活性的变化，以及代谢底物中转运蛋白的量的变化。虽然雌性小鼠的磷酸果糖激酶和乳酸脱氢酶的活性，而雌性小鼠的葡萄糖转运蛋白（GLUT）4蛋白的量高于雌性小鼠的单核酸转运蛋白（MCT）4蛋白的量低于雌性小鼠的含量。此外，雌性小鼠跑步机期间的呼吸汇率比男性小鼠低。接下来，进行了一项实验以去除雄性小鼠的睾丸，并减少糖原浓度，乳酸脱氢酶活性和柠檬酸盐合酶活性减少，并在跑步机跑步测试中观察到运动持续时间的降低。此外，在去除雌性小鼠的卵巢的实验中，乳酸脱氢酶的活性降低，线粒体呼吸链复合物I（NDUFB8）蛋白的量也有所下降。在小鼠的睾丸或卵巢切除术中，耐力训练的5周训练增加了骨骼肌线粒体的酶活性和蛋白质含量，跑步机期间的呼吸道交换比和血液乳酸浓度。这些实验结果揭示了性激素对骨骼肌能量代谢的影响，并表明性激素缺乏症引起的某些变化是通过运动标准化的。