メラトニンにはエルゴゲン効果があるが、激しい運動による炎症や損傷は防止できない

Scientific Reports volume 5、記事番号: 18065 (2015) この記事を引用

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3 オルトメトリック

メトリクスの詳細

徹底的な身体運動が炎症や骨格筋組織の損傷につながることは十分に文書化されています。 これを念頭に置いて、メラトニンは運動前に急性投与されてきました。 それにもかかわらず、組織の炎症や損傷を防ぐためのエルゴジェニック剤としてのメラトニンの使用は依然として不確実である。 私たちは、明暗の概日期間中に行われた無酸素性閾値強度（iLAn）での徹底的な運動後の水泳パフォーマンス、筋肉の炎症と損傷、およびいくつかの生理学的パラメーターに対するメラトニンの影響を評価しました。 iLAn は個別に測定され、2 日後、動物はメラトニン投与の 30 分後に iLAn で徹底的な運動を行いました。 この運動は、主に暗い時間帯に筋肉の炎症と損傷を促進し、外因性メラトニンが高いエルゴジェニック効果を促進しました。 メラトニンの表現力豊かなエルゴジェニック効果は、より長い期間の筋肉収縮をもたらし、これにより組織の損傷や炎症に対するメラトニンの保護効果が重ね合わされます。

メラトニンは、哺乳類の生物学的リズムに同調することに古典的に関連している松果体ホルモンです。 したがって、Alberti1 がこのホルモンをウシから単離して以来、メラトニンの機能の範囲は拡大しました。 健康と病気の問題の治療は、メラトニンに対する科学者の関心の重要な部分を占めており2,3,4,5、さらに、かなりの数の研究が身体運動に対するメラトニンの効果を調査しています4,6,7,8,9,10。 11、12。 文献によると、運動の直前に外因性メラトニンを単回投与しただけでも、炎症、酸化ストレス、筋肉損傷を防ぐことができます7、8、11。

長時間または高強度の運動によって局所的および全身的な炎症、筋肉損傷、酸化ストレスが誘発され、骨格筋実質の機能が損なわれることが十分に文書化されています13。 一部の著者は、この影響を運動パフォーマンスの低下と関連付け、それを回避するために抗炎症化合物の使用を奨励しています。 メラトニンは、i) NK-κB-DNA 結合の障害 17、ii) IKK および JNK および連続経路のリン酸化を遮断することによる NF-κB 活性化の阻害 18、iii) サイトカイン発現の減少 20、21、および iv) として作用するなど、さまざまな刺激を通じて炎症を阻害します。抗酸化物質であり、その結果筋肉損傷を防ぎます7。これは重要な炎症促進性フィードバックでもあります。

運動に対するメラトニンの効果は、さまざまなモデルで示されています9、12、22、23。 それにもかかわらず、メラトニンの保護効果が両方の概日期間中に行われた長時間の運動後に持続するという証拠はありません。 水泳パフォーマンスの動物モデルは、長時間の周期的な運動を伴うスポーツ競技で見られる生理学的変調を模倣します。 ただし、ほとんどの実験動物は夜行性です。 したがって、この研究の目的は、水泳ラットの運動中に行われた無酸素性閾値（iLAn）に対応する強度での徹底的な運動後の、水泳ラットのパフォーマンス、骨格筋および全身性炎症パラメータ、代謝変数および骨格筋組織の損傷に対するメラトニンの影響を調査することでした。明るい概日周期と暗い概日周期。 文献に基づいて、メラトニンはエルゴジェニックとして寄与し、炎症や組織損傷に対する保護効果を発揮し、提案された運動後の両方の概日期間の生理学的状態を改善するという仮説を立てました。

日中に評価された動物は、それぞれ体重の4.8±0.1%(%bm)および4.1±0.2mMに相当するiLAnの強度および乳酸血症を示したが、夜間に評価されたラットは、iLAnの強度が5.3±0.1%bmおよび4.1±0.2mMであった。同じパラメータ。 iLAn は N の方が高く (P < 0.01)、iLAn の乳酸血症はグループ間で統計的に同等でした (P = 0.86)。

図 1 は、運動をしなかった動物に対する時刻とメラトニンの影響を示しています。 メラトニンは、pIKKβ (F = 0.01; P = 0.91; 図 1a) または IκBα (F = 0.24; P = 0.64; 図 1a) の骨格筋含有量および時刻効果のいずれにも影響を与えず、どちらの影響も促進しませんでした。 pIKKβ（F = 4.71、P = 0.06、図1a）またはIκBα（F = 2.25、P = 0.16、図1a）。 外因性メラトニンは、クレアチンキナーゼの骨格筋アイソフォームを減少させましたが（CK-MM、F = 7.42、P = 0.01、図1b）、好中球数を増加させました（F = 5.27、P = 0.03、図1c）。 白血球 (WBC; F = 9.29; P < 0.01; 図 1c) およびリンパ球 (F = 10.79; P < 0.01; 図 1c) の数は暗闇の期間中に減少することがわかりましたが、乳酸デヒドロゲナーゼ ( LDH）は、この時間帯でより高いことがわかりました（F = 5.37; P = 0.02;図1b）。

実験1からのデータは平均±SEMとして表され、毎日（DCtおよびDM）または夜間（NCtおよびNM）期間中に評価され、メラトニン投与を受けた（DMおよびNM）またはされなかった（DCtおよびNCt）動物に対する有意な事後結果。 。

図 1a は、pIKKβ および IκBα の骨格筋含有量を示しています。 クレアチンキナーゼの骨格（CK-MM、左 Y 軸）アイソフォームと乳酸デヒドロゲナーゼ（LDH、右 Y 軸）データを図 1b に示します。 図 1c は、メラトニンと時間帯の影響による、白血球 (WBC、左 Y 軸)、リンパ球 (LYMP、左 Y 軸)、および好中球 (NEUTR、右 Y 軸) の結果を示しています。 (a) 同じ変数の DCt に関して P < 0.05。

酸化ストレス、血清マーカーの代謝状態および生理学的状態に対するメラトニンと時間帯の影響を表 1 に示します。特定のパラメーターで変化が観察され、外因性メラトニンがクレアチニン (CREAT) と尿素を減少させたのに対し、スーパーオキシドジスムターゼ ( SOD)、カタラーゼ (CAT)、アルブミン (ALB)、コレステロール (CHOL)、および尿素は、各ラットの覚醒期間 (暗闇) 中に高くなることが判明しました。

実験 2 では、外因性メラトニンに曝露されていない動物に対する時間帯と運動の影響を分析しました。 運動により、pIK​​Kβ筋肉含有量が減少しました（F = 5.60、P = 0.04;図2a）。 ただし、グループ間に有意差は見つかりませんでした。 pIKKβ筋肉含有量に対する時間帯の影響は見られませんでした（F = 0.96、P = 0.35;図2a）。

毎日（DCt および DEx）または夜間（NCt および NEx）期間中に評価され、無酸素性閾値強度での徹底的な運動（DEx および NEx）またはされなかった（DCt および NCt）場合の動物の平均±SEM および事後結果。

図２ａは、ｐＩＫＫβおよびＩκＢα骨格筋含量を示す。 クレアチンキナーゼの骨格（CK-MM、左 Y 軸）アイソフォームと乳酸デヒドロゲナーゼ（LDH、右 Y 軸）データを図 2b に示します。 図2cは、日中または夜間に達成される無酸素性閾値強度での疲労までの時間を示しています。 図 2d は、運動と時間帯の影響による白血球 (WBC、左 Y 軸)、リンパ球 (LYMP、左 Y 軸)、および好中球 (NEUTR、右 Y 軸) の結果を示しています。 (a) 同じ変数の DCt グループに関して P < 0.05。 (b) 同じ変数の DEx グループに関して P < 0.05。 (c) 同じ変数の NCt グループに関して P < 0.05。

IκBα筋肉量はtlimによって減少し（F = 8.47、p = 0.01、図2a）、夜間と比較して日中の方が高かった（F = 10.24、P <0.01、図2a）、NExグループ他のすべてのグループよりも含有量が低い (P < 0.05)。

すべての組織損傷マーカーは、対照ラットと比較して運動後に有意に増加することが判明しました（CK-MM：F = 4.77、P = 0.03およびLDH：F = 4.58、P = 0.04;図2b）。動物は夜間に評価されました（CK-MM：F = 4.47、P = 0.04およびLDH：F = 10.27、P < 0.01;図2b）。 全身炎症パラメータ（図2d）は、WBC数に対する時間帯（F = 2.40; P = 0.12）または運動（F = 0.02; P = 0.86）の影響を示さなかった。 それにもかかわらず、運動によりリンパ球が減少し(F = 8.67; P < 0.01)、好中球数が増加しました(F = 25.16; P < 0.01)。リンパ球のみが時間帯の影響を受けました(F = 8.02; P < 0.01; P < 0.01; F = 8.02; P < 0.01; D > N)。

メラトニンを投与されなかった動物に対する運動または時間帯への影響に関するデータを表 2 に示します。一般に、運動の存在下では、いくつかの生理学的パラメーターにかなりの予期された変化が見られました。 運動により、TP、GLOB、CHOL、GLUC、UAが減少し、UREAとCREATの血清濃度が増加しました。 夜間には、より高い血清濃度の CHOL、UREA、AU、CAT が検出されました。 しかし、CREATの濃度は夜間に低下することが判明しました。

この分析には、外因性メラトニンに曝露され、両方の概日期間中に無酸素性閾値強度で疲労するまで水泳運動を行った動物のみが含まれていました。 pIKKβ含有量は運動の影響を受けませんでした（F = 1.14、P = 0.31;図3a）。 それにもかかわらず、夜間に関連した毎日の評価中に、より高いpIKKβが骨格筋で見つかりました（F = 5.18、p = 0.04;図3a）。 IκBα骨格筋含有量は、夜間と比較して毎日の評価中により高いことが判明し（F = 37.06、P < 0.01、図3a）、運動によりそのような炎症性タンパク質のレベルが有意に減少しました（F = 19.09、P < 0.01）。 ; 図3a)。

メラトニンに曝露され、毎日（DMおよびDMEx）または夜間（NMおよびNMEx）の期間中に評価され、徹底的な運動を行った場合（DMExおよびNMEx）または受けなかった場合（DMおよびNM）のメラトニンに曝露された動物の平均±SEMおよび事後の結果。無酸素性閾値強度。

図３ａは、ｐＩＫＫβおよびＩκＢα骨格筋含有量を示す。 クレアチンキナーゼの骨格（CK-MM、左Y軸）アイソフォームおよび乳酸デヒドロゲナーゼ（LDH、右Y軸）データを図3bに示します。 図３ｃは、無酸素性閾値強度における疲労までの時間を示す。 図 3d は、運動と時間帯の効果から得られた白血球 (WBC、左 Y 軸)、リンパ球 (LYMP、左 Y 軸)、および好中球 (NEUTR、右 Y 軸) の結果を示しています。 (a) 同じ変数の DM グループに関して P < 0.05。 (b) 同じ変数の DMEx グループに関して P < 0.05。 (c) 同じ変数の NM グループとの関係で P < 0.05。

運動により、対照動物と比較した場合、組織損傷マーカーが大幅に増加しました（CK-MM：F = 41.41、P < 0.01、LDH：F = 24.41、P < 0.01、図3b）。このようなパラメーターのより高い結果は、日周期と比較して夜間にも見られます（CK-MM：F = 24.48、P < 0.01およびLDH：F = 31.55、P < 0.01;図3b）。 白血球数（図 3d）​​は、時間帯（F = 2.22; P = 0.14）や運動（F = 2.88; P = 0.09）の効果には影響されませんでしたが、リンパ球（図 3d）​​は時間帯によってより高いことがわかりました。日照時間（F = 9.44; P < 0.01）と好中球（図3d）は、運動の効果によって有意に増加しました（F = 40.87; P < 0.01）。

外因性メラトニンの投与を受けた動物の生理学的および代謝血清変数、一日の時間帯および運動効果に関する追加データを表 3 に示します。メラトニンは夜間のパフォーマンスの顕著な向上につながり (図 3c)、結果として夜間のパフォーマンスに差が生じました。夜間にメラトニンを摂取した運動グループ（NMEx）を他のグループと比較した。 運動により、ALB、UREA、CREAT、UA の血清濃度が増加し、TP、CHOL、GLUC、GSH が減少しました。 夜間には、ALB、CHOL、UREA、UA、および CAT の血清濃度がより高いことがわかりました。

さらに、4つの運動グループ（DEx、DMEx、NEx、およびNMEx、図4a）を分析した場合、メラトニン投与により、無酸素性閾値での疲労までの時間が大幅に増加したことがわかりました（tlim; F = 9.25; P < 0.01）。 。 tlim は夜間に高くなることがわかりました (F = 14.07; P < 0.01)。 NMEx動物は最も高いtlimを示しました（P < 0.01;図4a）。

無酸素性閾値強度（tlim;図4a）、乳酸デヒドロゲナーゼの血清濃度（LDH;図4b）および骨格筋クレアチンキナーゼアイソフォーム（CK-MM;図4b）での疲労までの時間の平均±SEMおよび事後結果。図4c）は、毎日（プラセボを含むDExおよびメラトニン効果下のDMEx）または夜間（プラセボを含むNExおよびメラトニン効果下のNMEx）の間に評価された運動グループに対するものです。

(a) 同じ変数の DMEx グループに関して P < 0.05。 (b) 同じ変数の NEx グループに関して P < 0.05。

外因性メラトニンはCK-MM (F = 9.43; P < 0.01; 図4c)およびLDH (F = 5.26; P = 0.02; 図4b)を増加させた。 夜間に評価した運動動物は、日中に評価した運動動物と比較して、CK-MM (F = 27.26; P < 0.01; 図 4c) および LDH (F = 42.23; P < 0.01; 図 4b) も高いことが示されました。 (DEx および DME)。

安静時血中乳酸濃度（[lac]rest）は、DEx、DMEx、NEx、NMEx 群でそれぞれ 0.93±0.06、1.29±0.09、1.47±0.04、2.02±0.18 mM に相当しました。 激しい運動直後の血中乳酸濃度（[lac]post）は、DEx、DMEx、NEx、NMEx 群でそれぞれ 7.01±0.50、6.75±0.34、6.93±0.47、6.28±0.61 mM に相当しました。 メラトニンは[lac]restを増加させ(F = 17.32; P < 0.01)、この変数は日中の評価と比較して夜間に高いことが判明しました(F = 33.28; P < 0.01)。 安静時には、DEx の血中乳酸濃度が最も低く (P < 0.05)、NMEx が最も高かった (P < 0.05)。 ただし、運動後の血中乳酸濃度 ([lac]post) はメラトニン (F = 0.80; P = 0.37) や時間帯 (F = 0.29; P = 0.59) の影響を受けず、結果としてグループ間に差はありませんでした ( P > 0.05)。

この研究の主な発見は、メラトニンが提案された運動に対して顕著なエルゴジェニック効果を持っているということでした。 しかし、激しい運動による炎症や組織の損傷を防ぐことはできませんでした。 したがって、おそらくメラトニンの大きなエルゴジェニック効果と提案された運動の特徴のため、運動した動物におけるメラトニンの予防効果は見つからなかったため、最初の仮説は部分的にのみ受け入れられました。 導入セクションで述べたように、運動の強度と継続時間がかなりの数の生理学的変数に影響を与えることは十分に文書化されています。 このような記述は私たちの実験でも強制されました。なぜなら、tlim は調査対象のパラメータのほとんどすべてで変調をもたらし、枯渇までの時間が長くなることで確認されるように見えるためです (表 2 および 3)。

局所炎症に対する運動の影響を調査するために、炎症のマスターコントローラーとして同定されたタンパク質 24、転写因子 κB (NFκB) の活性を担う IKK および IκB を定量しました。 NF-κB はいくつかの生物学的システムの重要な調節因子であり、過剰活性化されると生理機能と病理機能の結びつきに関連しており、その分子経路は体内の主要な炎症フィードバック機構であると考えられています 25。 NF-κB の活性化は細胞核への移行に依存し、そこで多面発現的に作用し、多数の遺伝子に影響を与えます 25。 休止期では、NF-κB は、成体ラットの骨格筋で検出される主要な炎症性タンパク質である κB 阻害剤 (IκB) 26 によって周囲のサイトゾルに隔離されます 27。 したがって、IκB 含有量が高いことは、抗炎症パラメーターとして解釈されます 28。 高細胞質カルシウム濃度 29 やサイトカイン 25,30 などの刺激は、IκB キナーゼ (pIKK) のリン酸化を促進します。このリン酸化は、IκBα を NF-κB から切り離し、その核移行を誘発し、その結果炎症を増加させます 30。 このようにして、切断された IκBα 分子はユビキチン化を受け、その結果、このタンパク質のレベルの低下が見られます。 IKK および IκB のリン酸化は、成体ラットの骨格筋の運動によって増加し、常に局所的な NF-κB 活性 27 と炎症性フィードバック活性化 31 を引き起こします。

運動を行わなかった動物（実験1）では、メラトニンは局所または全身の炎症パラメータ（pIKKβ、IκBα、WBCおよびLymp）を調節しませんでしたが、骨格筋組織損傷マーカー（CK-MM、図2b）、クレアチニンおよび尿素を減少させました。 (表 1)、文献 7、8、11 に記載されている保護機能を示します。 しかし、我々の研究の主な貢献は、対照動物と比較した場合、メラトニン曝露後の明暗期間に疲労困憊するまで運動した動物における炎症および組織損傷マーカーに関する興味深い結果である。

激しい運動の直前にメラトニンを 1 回投与することによるエルゴジェニック効果は依然として文献で議論の余地がある 8,32 にもかかわらず、私たちの研究では、このホルモンを投与された動物のパフォーマンスが大幅に向上することがわかりました (図 2)。 前述のように、メラトニンは抗炎症機能と筋肉組織の損傷に対する効果を示し 7,8,11、炎症や組織損傷によってパフォーマンスが損なわれる可能性があります 14,15,16。 しかし、実験 3 の運動した動物 (すべてメラトニンを投与) で促進された全身性炎症と組織損傷は、実験 2 の動物 (メラトニンなし) よりも明らかに高かったため、我々の結果は徹底的な有酸素運動という文脈でそのような主張を否定します。 メラトニン治療を受けた動物の炎症プロファイルにおけるこの明らかな矛盾は、他の研究で使用されたさまざまな運動プロトコルに関連している可能性があります。 さらに、NCt グループと比較して NEx グループでは CK-MM が 151.6% 増加したことが観察されましたが、NMEx グループのこの結果は NM グループよりも 324.05% 高かったです。 急性運動誘発炎症マーカーである好中球数は、NEx 対 NCt 群で 90.68% 増加しましたが、NM と比較して NMEx 群では 180.29% 増加しました。 メラトニンの大きなエルゴジェニック効果により、NMEx ラットは同じ強度で NEx グループよりも 126 分 (155.84%) 長く泳いだため、より長く泳いだラットでより高い炎症と組織損傷が見つかった理由は明らかです。 したがって、我々は、無酸素性閾値強度で疲労するまで運動した成体水泳ラットに対するこの逆説的なメラトニン効果を導入した。 メラトニンはパフォーマンスを向上させるだけでなく、骨格筋組織の炎症や損傷も軽減します。 当初の仮説は部分的に否定されましたが、高レベルの炎症と組織損傷はマラソンやウルトラマラソンのアスリートにも見られ、パフォーマンスと組織損傷および炎症との関係はまだ調査中です 33,34。

一般に、私たちの研究で評価された生理学的、代謝的、酸化的、炎症性および組織損傷マーカーのすべてを解釈すると、運動時間はメラトニンの効果によって増加し、さらなる変化をもたらしました。 私たちの結果は、メラトニンのエルゴジェニック効果が、疲れ果てるまで行われた無酸素性閾値での運動に関して、メラトニンの保護効果よりも著しく強いことを示唆しており、運動時間はメラトニンの保護効果を隠す原因であると考えられています。 今後の研究では、この実験計画を再現する必要がありますが、メラトニンの保護効果の調査を導き出し、メラトニンのエルゴゲン効果のメカニズムと、抗炎症、抗酸化、組織損傷の予防としての役割をよりよく理解するために、運動時間の制限を採用する必要があります。長時間の有酸素運動のエージェント。

雄のウィスターラットは、12時間の明暗サイクル（06:00に点灯）、温度22±2℃、相対湿度45〜55％に保たれ、水とげっ歯類の餌を自由に摂取できるポリエチレンケージに収容されました。 85 デシベル以下の騒音。 明期には 100 W ランプを使用しました (Phillips® ソフトホワイトライト、2700 K、565 ～ 590 nm、60 ルクス)。 私たちは現在の国際法に従って実験を実施しました。 この研究は、プロセス 2502-1 に基づいて動物の使用に関する施設内倫理委員会によって承認されました。

生後 45 日のラットを、日中 (D) または夜行性 (N) の評価のためにグループに分けて飼育しました。 手順を開始する特定の時間は、夜行性同調ラットの最低および最高の活動レベルと一致して、D および N についてそれぞれ 12:00 および 20:00 でした 35,36。 環境の照明は他の場所に従って設定され37、光による生理学的影響を避けるために、日中は下記の白色光を使用し、夜間の処置中のみ赤色光（15ルクス、>600nm）を使用しました。メラトニン分泌38。

動物を 2 週間水環境にさらし、水泳に適応させました。 この手順は、個人用水泳エルゴメーター (直径 30 cm、深さ 100 cm、31±1 °C のきれいな水を含む円筒形 PVC タンク) で実行されました。 次に、生後 90 日で、すべての動物に増分水泳運動テスト (IT) を実施し、嫌気性閾値 (iLAn) に相当する強度を測定しました。 IT は、特定の瞬間における血中乳酸濃度の不均衡な増加を特定するために、時間の経過とともに比例的に増加する負荷を実行することで構成されます 39。 したがって、他の場所で説明されているように、動物は体重の 3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、および 6.5% (%bm) の過負荷で 5 分間のステージにさらされました 40。 各段階の後、各ラットの尾の遠位部分から血液サンプルを採取し、乳酸濃度を測定した。 他の場所で説明されているように、血中乳酸濃度に対する運動強度がグラフでプロットされ、比例した血中乳酸濃度の増加の変化が目視検査によって特定されました41。 次に、このブレークポイントに続いて 2 つの線形回帰が構築され、x 軸に補間されたこれらの線形回帰の交点を使用して、無酸素性閾値に対応する強度が定義されました 39。 y ラインへの内挿は、iLAn での血中乳酸濃度 ([lac]iLAn) に対応しました。

ITの2日後、ラットにメラトニンの腹腔内注射を行い、30分後にiLAnで疲労するまで(tlim)水泳運動をさせた。 メラトニン (Sigma Aldrich ©、C13H16N2O2、>98%) をエタノール (< 0.1%) に溶解し、生理食塩水 (NaCl 0.9%) で希釈して 10 mg.Kg-1 で投与しました 42。 メラトニンの対照動物には、同体積のビヒクル（ＮａＣｌ ０．９％）と運動用の対照動物は安静のままであった。 対照ラットは実験動物と同じ時間帯に安楽死させた。 乳酸濃度を測定するために、tlim の前後に血液サンプルを収集しました。 tlim は運動パフォーマンスパラメータとして使用されました。

要約すると、動物は、1 グループあたり 15 匹の動物からなる 8 つのグループにランダムに分割されました。 DCt グループ (毎日の取り扱いと評価、ビヒクル溶液、運動なし)。 DExグループ（ビヒクル溶液、実施済み）。 DM グループ (メラトニン、運動なし) と DMEx グループ (メラトニン、運動あり)。 夜間に評価した動物は同じ設計に従い、最初の頭字語 (NCt、NEx、NM、および NMEx) に D の代わりに N を使用しました。 実験計画を図 5 に示します。

研究デザインの概略図。

生後 45 日 (45d) で、動物を昼行性または夜行性の評価のためにランダムに分けました。 生後 76 日 (76d) で、水生環境への適応と水泳運動の適応を開始しました。 増分試験は、生後 90 日 (90d) のグループに従って日中または夜間に実施されました。 生後９２日（９２ｄ）で、ｉ）動物をビヒクル（Ｐ１）またはメラトニン（Ｍ）投与に曝露し、ｉｉ）徹底的な有酸素運動を行うか（運動）、または安静にさせた（対照）。 DCt: 日常の取り扱いと評価、車両ソリューション、実施されていない。 DEx: ビヒクル ソリューション、実行済み。 DM: メラトニン、運動はしていません。 DMEx: メラトニン、運動。 夜間に評価した動物は同じ設計に従い、最初の頭字語:NCt、NEx、NM、および NMEx の D の代わりに N を使用しました。

安楽死から 1 時間後、動物は開胸術により安楽死させられる前に CO2 に曝露され、直ちに心臓穿刺により採血が行われました。 血液サンプルを 2 つのアリコートに分割しました: i) k3EDTA (イタリア、トレグリア、トレグリア、FL Medical) を含むポリエチレンチューブに直ちに移し、ii) 空のガラスチューブに移し、15 分間放置し、その後 3000 で 20 分間遠心分離しました。 rpm で血清を取り出し、さらなる分析のために -80 °C で保存しました。 溶血と凝固を避けるために、k3EDTA サンプルを反転させて穏やかに混合しました。 酸化骨格筋ヒラメ筋を抽出し、その後のウェスタンブロット分析のために直ちに液体窒素に移しました。 すべての生物学的物質の抽出と保存は、各動物について 10 分未満で実行されました。

血液学的パラメーターは、白血球 (白血球、WBC)、リンパ球 (Lymp)、および好中球 (Neutr) の数について XS-1000 システムで実行される血色計数検査によって分析されました。

IT中の血中乳酸濃度を測定するために、tlimの前後で、マイクロヘパリン添加ガラス毛細管を使用して各ラットの遠位尾から血液サンプル(25μL)を収集した。 血液を直ちに、４００μＬのトリクロロ酢酸［４％］を含む１．５ｍＬプラスチックチューブに移した。 処理された血漿サンプルは酵素法によって分析され、340 nm で分光光度計で読み取られました。 血中乳酸濃度は、1 ～ 15 mM の 5 つの既知の乳酸濃度を使用して構築された検量線に対してサンプルを分析することによって決定されました。

血清は、望ましくない解凍を避けるためにいくつかのアリコートに分けて保存され、Cayman Chemical Company-USA アッセイを使用してカタラーゼ (CAT)、スーパーオキシドジスムターゼ (SOD)、および総グルタチオン (GSH) を測定するために使用されました。 尿酸 (UA)、グルコース (GLUC)、総タンパク質 (TP)、グロブリン (GLOB)、総コレステロール (CHOL)、尿素、クレアチニン (CREAT)、アルブミン (ALB)、および乳酸デヒドロゲナーゼ (LDH) を InVitro Diagnostica を使用して評価しました。 Ltda-ブラジルアッセイ。 骨格筋クレアチンキナーゼ (CK-MM) アイソフォームは、Larorclin Ltda-Brazil アッセイを使用して測定されました。 これらすべての手順は、製造元のガイドラインに従って実行されました。

ヒラメ筋サンプルを、タンパク質阻害剤（100 mmol/L フッ化ナトリウム、10 mmol/L バナジン酸ナトリウム、2 mmol/L フッ化フェニルメチルスルホニルおよび 0.01 mg アプロチニン）を含む氷冷 RIPA バッファー（AMRESCO、オハイオ州、米国）中で均質化しました。ポリトロン PTA 20S ジェネレーターを最高速度で 30 秒間操作し、遠心分離によって清澄化しました。 タンパク質濃度はBCAキット（Thermo、NY、USA）を使用して分析しました。 Pauli, Ropelle 43 が記載したように、100 μg アリコートを使用してウェスタンブロッティング分析を実行しました。 pIKK (Ser176; ウサギ抗 pIKKβ; 1:1000) および IκBα (C-21; ウサギ抗 IκBα; 1:1000) 抗体は、Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, USA) および α-チューブリン (マウス抗α-チューブリン; 1:1000)、Novus Biological (NOVUS、コロラド州、米国) 製。 ブロットの定量分析は、Photoshop ソフトウェア (ADOBE、米国) を使用して行われました。

データは、平均値±平均値の標準誤差 (SEM) として表されます。 iLAn 評価 (D vs N) までは時間帯以外の介入は行われなかったため、その日中に評価されたすべての動物のプールされたデータ (DCt、DM、DEx) を使用して、独立したサンプルの t 検定を通じて iLAn と [lac]iLAn を分析しました。およびDMEx）と夜間期間（NCt、NM、NExおよびNMEx）の比較。 その他のデータは、時間帯 [昼 (D) と夜 (N)]、運動 [運動時 (Ex) および対照 (C)]、および/またはメラトニン [メラトニン (M) およびプラセボ (Pl)] の影響について分析されました。 。 実験 1 では、DCt、DM、NCt、および NM グループのウェスタンブロッティング、血液および血清パラメーターのデータを二元配置分散分析によって処理し、メラトニンと時間帯の影響をテストしました。 実験 2 では、DCt、DEx、NCt、NEx グループを使用して、二元配置分散分析を通じて運動と時間帯の効果をテストしました。一方、実験 3 では、DM、DMEx、NM、および NMEx グループを使用して、運動と時間帯をテストしました。メラトニンの影響下にある動物における二元配置分散分析も使用します。 実験 2 と 3 の tlim は、独立したサンプル (それぞれ DEx 対 NEx および DMEx 対 NMEx) の t 検定を使用して比較されました。 追加の分析をすべての運動グループ (DEx、NEx、DMEx、NMEx) に対して実施し、メラトニンと時間に対する主効果の分散分析を通じて、制限時間、安静時 ([lac]rest)、および制限時間直後の血中乳酸濃度を比較しました。その日の。 必要に応じて、Newmann-Keuls 事後テストを使用しました。 有意性の基準は 5% でした。 すべての統計手順は MatLab® 7.0 (MathWorks™) を使用して実行されました。

この記事を引用する方法: Beck, WR et al. メラトニンにはエルゴゲン効果がありますが、激しい運動による炎症や損傷を防ぐことはできません。 科学。 議員 5、18065; 土井: 10.1038/srep18065 (2015)。

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著者らは、FAPESP (番号 2009/08535-5、番号 2011/13226-1、番号 2012/20501-1) および CNPq (番号 305650/2009-2) の財政的支援に感謝します。

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ウラジミール・ラファエル・ベック & クラウディオ・アレクサンドル・ゴバット

カンピーナス大学スポーツ科学部応用科学部運動分子生物学研究室、Pedro Zaccaria Street, 1.300, Jardim Santa Luíza, Limeira–São Paulo、郵便番号 13484-350

ホセ・ディエゴ・ボテゼッリ、ホセ・ロドリゴ・パウリ、エドワード・ロシェテ・ロペル

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WRB: コンセプト/デザイン、データの取得、データ分析、原稿の解釈と草案作成。 JDB: データの分析と解釈、原稿の草案作成。 JRP: 記事の重要な改訂と承認。 Eduardo Rochete Ropelle: 記事の批判的な改訂と承認。 CAG: コンセプト/デザイン、データ分析と解釈、記事の重要な改訂と承認。

著者らは、競合する経済的利害関係を宣言していません。

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転載と許可

Beck, W.、Botezelli, J.、Pauli, J. 他メラトニンにはエルゴゲン効果がありますが、激しい運動による炎症や損傷を防ぐことはできません。 Sci Rep 5、18065 (2015)。 https://doi.org/10.1038/srep18065

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受信日: 2015 年 6 月 30 日

受理日: 2015 年 11 月 4 日

公開日: 2015 年 12 月 16 日

DOI: https://doi.org/10.1038/srep18065

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