コーヒー由来生理活性物質による運動時の骨格筋代謝活性化

咖啡衍生的生理活性物质在运动过程中激活骨骼肌代谢

基本信息

批准号：
13J00300
负责人：
津田諭志
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00300/
关键词：
カフェインコーヒー運動骨格筋 AMPキナーゼ糖代謝筋収縮筋疲労

项目摘要

カフェインが筋収縮時の骨格筋代謝に及ぼす影響に関する検討を行った。ラット単離骨格筋インキュベーション系を用いた検討で、カフェイン（3 mM、30分）は収縮誘導性5’-AMP-activated protein kinase（AMPK）活性化とインスリン非依存性糖輸送活性を相加的に促進し、その際エネルギー状態の指標であるATP、クレアチンリン酸含有量をより低下させた。一方、グリコーゲン含有量に対するカフェインの影響は観察されなかった。さらにカフェインの刺激時間を120分に延長したところ、いずれも30分刺激時と同様の変化が観察された。カフェイン細胞内濃度はインキュベート開始後30分までに緩衝液中濃度を超えるレベルに上昇することが観察され、その濃度はカフェイン曝露120分後においても維持されていたが、筋収縮の有無による影響は受けなかった。カフェイン存在下では、30分、120分のいずれの刺激時においてもカフェイン非存在下での群と比較して収縮による発揮張力の減衰が緩和された。さらに骨格筋の細胞内Ca2+濃度変化の指標であるCa2+/calmodulin-dependent protein kinase II（CaMKII）についても相加的にリン酸化が亢進し、カフェイン存在下ではテタヌス収縮時の最大発揮張力に有意な増加が認められた。一方、カフェイン同様コーヒー由来生理活性物質であるカフェ酸（1 mM, 30分）、クロロゲン酸（1 mM, 30分）はいずれも発揮張力の減衰に影響を及ぼさなかった。以上の結果から、カフェインは収縮時骨格筋のAMPK活性化、及びインスリン非依存性糖輸送活性を相加的に促進し、その機序として、少なくとも部分的には骨格筋の細胞内Ca2+濃度の増加を伴う最大発揮張力の増加、及び筋疲労の軽減と、その結果としての筋細胞内エネルギー状態低下を介している可能性が示唆される。

我们研究了咖啡因对肌肉收缩过程中骨骼肌代谢的影响。在使用大鼠孤立的骨骼肌孵化系统的研究中，咖啡因（3 mm，30分钟）添加性促进了收缩诱导的5'-AMP激活蛋白激酶（AMPK）激活和胰岛素独立的糖转运活性，进一步降低了ATP和肌酸磷酸盐的含量，这是能量状态的指示。另一方面，未观察到咖啡因对糖原含量的影响。此外，当咖啡因刺激时间延长至120分钟时，在两种情况下都观察到了与30分钟内观察到的变化。据观察，孵育开始后30分钟，细胞内咖啡因浓度在缓冲液浓度以上上升到了水平，尽管即使在咖啡因暴露120分钟后，浓度仍保持浓度，但也不会受到存在或不存在肌肉收缩的影响。在存在咖啡因的情况下，与没有咖啡因相比，与该组相比，在30或120分钟时，由于收缩引起的劳累张力的衰减减少。此外，对于Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CAMKII），添加磷酸化也增加了骨骼肌内细胞内Ca2+浓度的变化的指标，并且在咖啡因的存在下观察到了小心脏肌肉收缩过程中最大的劳累张力的变化。另一方面，咖啡酸（1 mm，30分钟）和绿原酸（1 mm，30分钟），类似于咖啡因，这两种咖啡衍生的生理活性物质都对劳动张力的阻尼没有影响。 These results suggest that caffeine additively promotes AMPK activation in skeletal muscle during contraction and insulin-dependent sugar transport activity, and may be, at least in part, via an increase in maximal exertion tension accompanied by an increase in intracellular Ca2+ concentration in skeletal muscle, reducing muscle fatigue, and resulting reduction in intramuscular energy state.

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Salicylate acutely stimulates 5'-AMP-activated protein kinase and insulin-independent glucose transport in rat skeletal muscles.

DOI：
10.1016/j.bbrc.2014.09.066
发表时间：
2014-10
期刊：
Biochemical and biophysical research communications
影响因子：
3.1
作者：
Yasuhiro Serizawa;Rieko Oshima;Mitsuki Yoshida;Ichika Sakon;Kazuto Kitani;Ayumi Goto;S. Tsuda;Tatsuya Hayashi
通讯作者：
Yasuhiro Serizawa;Rieko Oshima;Mitsuki Yoshida;Ichika Sakon;Kazuto Kitani;Ayumi Goto;S. Tsuda;Tatsuya Hayashi

Caffeine : Consumption, Side Effects and Impact on Performance and Mood

咖啡因：摄入量、副作用以及对表现和情绪的影响