運動後の糖・タンパク質代謝適応を同時制御する新たな筋内分子機構の解明

阐明运动后同时控制糖和蛋白质代谢适应的新肌内分子机制

基本信息

批准号：
22K17687
负责人：
木戸康平
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Fukuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17687/
关键词：
骨格筋 TXNIP 糖取り込み筋収縮運動タンパク質合成

项目摘要

運動は、骨格筋の糖取り込みを促進し、血糖コントロールを改善する。また、筋タンパク質合成を促進し、筋量の増加も引き起こす。しかし、運動が骨格筋の糖取り込みと筋タンパク質合成を同時に促進する分子機序は不明である。TXNIP(チオレドキシン相互作用タンパク質)は、脂肪細胞の糖取り込みを抑制し、心筋ではタンパク質合成の抑制に作用することが示唆されている。さらに我々は、単回の運動が骨格筋のTXNIP発現量を低下させることを明らかにしている。つまり、運動はTXNIP発現量を低下させることで糖取り込みと筋タンパク質合成を高めていることが推測できる。そこでまずは、雄性の野生型マウスとTXNIP欠損マウスを用いて、TXNIPが骨格筋の糖取り込み及び筋量に及ぼす影響を確認した。マウスの骨格筋の糖取り込み速度は、放射性同位体で標識された代謝できない糖（3H-2-Deoxyglucose）を麻酔下にて眼窩投与し、筋に蓄積した3Hを検出することで測定した。同時に、解剖時に両遺伝子型のマウスの前脛骨筋等を採取し、その湿重量を測定した。その結果、遺伝子型間で骨格筋湿重量に有意な差は認められなかったが、安静時の糖取り込み速度は、野生型マウスと比較してTXNIP欠損マウスの方が有意に高値を示した。次に、雄性の野生型マウス及びTXNIP欠損マウスの長趾伸筋を電気的に収縮（運動模倣刺激）させ、筋収縮による糖取り込みの促進に対するTXNIPの役割を確認した。その結果、筋収縮は、骨格筋の糖取り込み速度を有意に高めたが、その増加の程度はTXNIP欠損マウスで有意に低値を示した。これらの結果から、TXNIPは骨格筋の糖取り込みを抑制する因子であり、単回の運動はTXNIP発現量の低下を介して骨格筋の糖取り込みを促進している可能性が示唆された。一方、TXNIPの欠損は筋量には影響しないことも明らかになった。

运动可促进骨骼肌中的糖吸收，并改善血糖控制。它还促进肌肉蛋白的合成，并导致肌肉质量增加。然而，锻炼同时促进骨骼肌糖吸收和肌肉蛋白合成的分子机制尚不清楚。已经提出，TXNIP（硫氧还蛋白相互作用蛋白）抑制脂肪细胞中的糖摄取，并抑制心肌中蛋白质的合成。此外，我们已经表明，单次运动减少了骨骼肌中的TxNIP表达。换句话说，可以推测运动通过降低TXNIP表达的量增加糖的摄取和肌肉蛋白质的合成。首先，我们使用雄性野生型小鼠和缺陷的小鼠来确认TXNIP对骨骼肌糖吸收和肌肉质量的影响。通过在麻醉下施用放射性同位素标记的非代谢糖（3H-2-脱氧葡萄糖）来测量小鼠中的糖摄取速率，以检测肌肉中堆积的3H。同时，在解剖过程中收集了两种基因型的小鼠的胫骨前肌，并测量了湿重。结果，基因型之间没有观察到骨骼肌湿重的显着差异，但是与野生型小鼠相比，TXNIP缺陷小鼠的静止摄入率明显更高。接下来，对雄性野生型小鼠和TXNIP缺陷小鼠的伸肌长肌是电收缩（运动模拟刺激），以确认TXNIP在通过肌肉收缩促进糖吸收中的作用。结果表明，肌肉收缩显着提高了骨骼肌的糖摄取率，但缺乏TXNIP的小鼠的增加程度明显降低。这些结果表明，TXNIP是抑制骨骼肌糖吸收的因素，并且通过TXNIP表达水平降低，单个运动可能会促进骨骼肌中的糖吸收。另一方面，还发现TXNIP缺乏不影响肌肉质量。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

糖化ストレスは物理的負荷に伴う筋細胞膜損傷を増幅させる

糖化应激会加剧与身体压力相关的肌肉细胞膜损伤

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ito;R.;Yokoyama;S.;Ohashi;K.;Hagiwara;A.;Takeo;Y.;Egawa;T.;Asakura;A.;Goto;K.;後藤勝正，横山真吾，大橋和也，萩原ありさ，青島惠，伊藤理香，江川達郎，朝倉淳;横山真吾，大橋和也，萩原ありさ，伊藤理香，後藤勝正;江川達郎，小川岳史，木戸康平，横川拓海，後藤勝正，林達也
通讯作者：
江川達郎，小川岳史，木戸康平，横川拓海，後藤勝正，林達也

運動肢への断続的な虚血再灌流は AMPK 非依存的に運動による骨格筋のインスリン感受性亢進効果を高める

运动肢体的间歇性缺血再灌注以不依赖于 AMPK 的方式增强骨骼肌中运动诱导的胰岛素敏感性