動脈硬化を予防するマイオカイン探索と、バリン投与と運動の併用による予防効果増強

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【背景・目的】持久運動トレーニングは動脈硬化進展を抑制する。その理由として申請者はこれまでに、筋持久力向上（転写共役因子PGC-1αの発現増加）が関与することを明らかとした。そこで本研究では、筋肉から動脈硬化進展を防ぐ新規ホルモン様物質（マイオカイン）が分泌されているのではないかと考えた。加えて、バリン（アミノ酸の一種）から合成される既知マイオカインβアミノイソ酪酸（BAIBA）が動脈硬化進展を抑制し、バリン投与と運動の併用が動脈硬化進展を強力に抑制するのではないかと考えた。以上より本研究では、①動脈硬化進展を抑制する新規マイオカインの探索、②BAIBAやその前駆体であるバリン投与が運動の動脈硬化進展抑制作用を増強するか否かについて検討した。【方法・結果】課題①：昨年度に引き続き、新規マイオカイン候補因子を細胞評価系により評価した。組換え大腸菌を用いて候補因子Aを合成し、血管内皮細胞HUVECに添加した。その結果、候補因子Aの添加により、血管内皮細胞におけるVCAM-1（動脈硬化の初期病変に関与）の遺伝子発現量が有意に低下した。課題②：運動トレーニングを実施させながらバリンを摂取させる試験と、PGC-1α過剰発現マウスにバリンを摂取させる試験を実施した。しかし、いずれの群においても、運動トレーニング群と比較して有意な血中BAIBA濃度の増加は確認できなかった。現在、より高感度な血中BAIBA濃度の測定系を構築中であることから、今後は高感度BAIBA測定系による同様の実験を計画中である。【考察・結論】本年度新規に合成した候補因子Aを用いた実験により、候補因子Aが抗動脈硬化作用を示す可能性があることが明らかになった。一方で、BAIBA前駆体投与による血中BAIBA濃度の増加は確認できなかった。