持久的運動により活性化される骨格筋のシグナル伝達経路と骨格筋適応の関連性の検討

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昨年度にAMP-activated protein kinase (AMPK)活性化作用を有する糖尿病改善薬メトホルミンをラットに投与した結果、慢性効果としてミトコンドリア生合成の増加や転写補助因子Peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α (PGC-1α)タンパク発現の増加などが生じ、急性効果として投与5-6時間後にAMPKのリン酸化生じることを報告したが、本年度はまずこれらの実験において、総AMPKタンパク量やAMPKの下流のターゲットであるAcetylCoA Carboxylase (ACC)のリン酸化タンパク量や総タンパク量を求めた。その結果、急性投与では総AMPKおよび総ACCタンパクの変化はなかったが、リン酸化ACCタンパク量が増加していた。慢性投与では、リン酸化ACCタンパク量のみ増加した。PGC-1αは持久的運動により量が増えるだけでなく、活性化が生じると考えられている。そこで、PGC-1αを活性化する作用があるSIRT1タンパクが持久的運動の影響を受けるのかについて検討した。速度20m/min、傾斜18.5%、45分間の一過性運動の2時間後にヒラメ筋のSIRT1タンパクは増加した。2週間のトレーニングにおいて速度20m/min、傾斜18.5%、90分間の低強度群ではヒラメ筋の、速度30m/min、傾斜18.5%、60分間の高強度群ではヒラメ筋と足底筋のSIRT1タンパクは最後の運動の18時間後でも増加していた。このことから、持久的運動によるPGC-1αの活1生化にSIRT1タンパクの増加が関与することが示唆された。