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Noninvasive monitoring of inactivity/sitting resulting in deterioration of bone metabolism.

Research Project

Project/Area Number 17K01377
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionKanagawa Dental College

Principal Investigator

Mikuni-Takagaki Yuko  神奈川歯科大学, 歯学部, 特任教授 (60050689)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平田 岳史  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10251612)
河田 亮  神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (30329198)
川股 亮太  神奈川歯科大学, 歯学部, 診療科教授 (40329199)
成瀬 康治  北里大学, 北里大学メディカルセンター, 講師 (60276087)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords身体不活動 / 歩行制限 / カルシウム同位体 / 抹消血流量 / 測定 / 糖尿病 / 血糖値 / 再現性 / 廃用性骨萎縮 / カルシウム安定同位体比 / 運動負荷 / 骨粗鬆症 / 廃用性骨萎縮の定量化 / 安定同位体比 / カルシウム代謝 / 運動 / 骨溶解 / 骨塩量 / 骨密度 / 走行運動 / Ca安定同位体比 / モデルラット / 血流量 / 骨量 / 座位 / 骨代謝 / Ca 安定同位体 / 不活動ラットモデル
Outline of Final Research Achievements

The parameters obtained through reactive hyperemia showed the effects of exercise onto the function of vascular endothelial cells. Not only voluntary exercise but also inactivity when the animals eat less reduce diabetic symptoms such as the increased serum glucose levels for OLETF diabetic rats.
The resulting Ca isotope ratios of urine can be sensitive and direct biomarker to evaluate the actual changes of bone parameters as a result of changed balance between bone formation and resorption.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

運動以外に日常的な活動も全身の健康には重要であり、座位・身体不活動が死亡率を有意に上昇させることが注目を浴びた(Rezende LF et al., 2016;Lee IM et al., 2012)。しかし、適切な動物モデルがないため、基礎研究は限られてきた。そこで、本研究では、創薬(治験)・治療の際必須となる、非侵襲的に測定可能なマーカーの確立を目指し、随時非侵襲的に測定できるマーカーとして、尿でも測定可能な生体内Ca 同位体組成(同位体比)と生体外から測定できる末梢血の血流量を選び、我々の確立した 座位(歩行制限)身体不活動モデルラットを用いて検証した。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] 低出力超音波パルス療法の基礎-LIPUS照射が骨折治癒の過程で細胞に及ぼす多様な効果の細胞生物学的考察2021

    • Author(s)
      高垣裕子
    • Journal Title

      整形・災害外科 (招待)

      Volume: 64 Pages: 9-15

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] 骨折治癒のプロセスに低出力超音波パルスLIPUSがもたらす治癒促進効果の多様性2021

    • Author(s)
      高垣裕子
    • Journal Title

      臨床整形外科 (招待)

      Volume: 56 Pages: 219-226

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Stable Isotope Metallomics2019

    • Author(s)
      田中佑樹, 小椋康光, 高垣裕子, 平田岳史
    • Journal Title

      Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan

      Volume: 67 Issue: 5 Pages: 134-141

    • DOI

      10.5702/massspec.S19-31

    • NAID

      130007728593

    • ISSN
      1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
    • Year and Date
      2019-10-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Correction of Mass Spectrometric Interferences for Rapid and Precise Isotope Ratio Measurements of Calcium from Biological Samples Using ICP-Mass Spectrometry2019

    • Author(s)
      Yu-ki Tanaka, Yuko Mikuni-Takagaki, Kouki Hidaka, Satoko Wada-Takahashi Ryota Kawamata, Takafumi Hirata
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 35 Issue: 7 Pages: 793-798

    • DOI

      10.2116/analsci.18P440

    • NAID

      130007676932

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Year and Date
      2019-07-10
    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] LIPUSに対する生体の多様な応答とその細胞生物学的メカニズム2022

    • Author(s)
      高垣裕子
    • Organizer
      第25回超音波骨折治療研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高垣裕子:骨折に対する積極的保存療法: LIPUS照射が骨折治癒の過程で細胞におよぼす多様な効果., 北九州, 2020.9.20.2020

    • Author(s)
      高垣裕子
    • Organizer
      第46回日本骨折治療学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Development of Assessment Methods for Underuse in Osteoporosis2019

    • Author(s)
      Mikuni-Takagaki Y, Tanaka Y, Hidaka K, Wada-Takahashi S, Kawamata R, Hirata T
    • Organizer
      European Congress in Osteoporosis and Bone Diseases
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 安定同位体メタロミクス-生体試料中のカルシウム安定同位体組成分析を通じた元素代謝評価2019

    • Author(s)
      田中佑樹, 小椋康光, 川股亮太, 高垣裕子, 小平将大, 青木一勝, 平田岳史.
    • Organizer
      日本地球化学会第65回年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 安定同位体メタロミクス-精密同位体比測定と元素代謝指標としての活用2019

    • Author(s)
      田中佑樹, 小椋康光, 川股亮太, 高垣裕子, 平田岳史
    • Organizer
      日本質量分析学会第67回質量分析総合討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 身体不活動と任意走行運動が糖尿病モデルラットOLETFにもたらす全身性の変化を非侵襲的に評価する試み2018

    • Author(s)
      田中佑樹,日高恒輝,高僑聡子,関あずさ,河田 亮,日高弘一,高橋俊介,平田 岳史,高垣裕子
    • Organizer
      第36回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 2型糖尿病モデルラット発症時における身体不活動と自発的wheel runningの影響2018

    • Author(s)
      高垣裕子,日髙恒輝,高橋聡子,河田亮,日高弘一,高橋俊介
    • Organizer
      第53回神奈川歯学会総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 座位・身体不活動により脆弱化する骨の代謝を非侵襲的にモニターする測定法の開発2018

    • Author(s)
      田中佑樹,日高恒輝,高橋聡子,関あずさ,河田亮,公一,高橋俊介,平田岳史,高垣裕子
    • Organizer
      第36回日本骨代謝学会学術集会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

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