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関節疾患に伴う筋力低下に対する伸張性収縮を利用した新規電気刺激療法の開発

Research Project

Project/Area Number 18J13103
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

檜森 弘一  札幌医科大学, 保健医療学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords関節疾患 / 伸張性収縮トレーニング / 低分子量熱ショックタンパク質 / 伸張性収縮
Outline of Annual Research Achievements

昨年度,我々は,伸張性収縮と電気刺激を併用した(ECC-ES)トレーニングがアジュバント関節炎(AIA)ラットの骨格筋における筋原線維機能低下を抑制することを示した.本年度は,その作用メカニズムを生化学的に検討した.ラットを対照群,アジュバント関節炎(AIA)群に分け,AIA群の左後肢に20収縮のECC-ESを2日に1回の頻度で3週間負荷した後,採取した腓腹筋を生化学的解析に供した.その結果,AIAラットの腓腹筋において,ECC-ESトレーニングは,ミオシン量の減少,タンパク質分解酵素の活性化,炎症-酸化還元関連タンパク質の増加を抑制するとともに,低分子量熱ショックタンパク質であるαB-crystallinの発現量および筋原線維への結合量を著しく増大させた.したがって,ECC-ESトレーニングは,αB-crystallinによるタンパク質保護作用を介し,AIAに伴う筋原線維機能の低下を防止することが示唆された.次に,ECC-ESトレーニングの臨床応用を見据えて,電気刺激誘引性トルクが,ヒトにおいてもラットと同様に等尺性収縮でのES(ISO-ES)よりもECC-ESで増大するかを確認した.健常成人を対象に,片脚にはECC-ES(膝関節50-90度,20度/秒)を,反対側にはISO-ES(膝関節60度に固定)を同電気刺激条件で負荷した.その結果,本負荷条件では,ISO-ES側(22.5% MVC)とECC-ES側(20.0% MVC)の発揮トルクに差異は認められなかった.現在,ラットで認められたECCによるトルクの増大(ISO-ESの1.8~2.4倍)が,ヒトで認められなかった原因を検討中であり,患者への応用には至らなかった.ただし,今後,負荷条件設定の最適化が実現できれば,関節疾患患者に対するECC-ESトレーニングを試みる予定である.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Myofibrillar function differs markedly between denervated and dexamethasone-treated rat skeletal muscles: Role of mechanical load2019

    • Author(s)
      Yamada Takashi、Ashida Yuki、Tatebayashi Daisuke、Himori Koichi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Issue: 10 Pages: e0223551-e0223551

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0223551

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Eccentric training enhances the αB-crystallin binding to the myofibrils and prevents skeletal muscle weakness in adjuvant-induced arthritis rat2019

    • Author(s)
      Himori Koichi、Tatebayashi Daisuke、Ashida Yuki、Yamada Takashi
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 127 Issue: 1 Pages: 71-80

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00102.2019

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A mechanism for susceptibility to statin-induced myopathy2019

    • Author(s)
      Lotteau Sabine、Ivarsson Niklas、Yang Zhaokang、Restagno Damien、Colyer John、Hopkins Philip、Weightman Andrew、Himori Koichi、Yamada Takashi、Bruton Joseph、Steele Derek、Westerblad Hakan、Calaghan Sarah
    • Journal Title

      JACC Basic to Translational Science

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 神経筋電気刺激療法とグルタミン投与の併用がcolon 26がんモデルマウスにおける筋萎縮に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      舘林大介、檜森弘一、芦田雪、山田崇史
    • Journal Title

      日本基礎理学療法学雑誌

      Volume: 印刷中

    • NAID

      130007761193

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electrical Stimulation Prevents Preferential Skeletal Muscle Myosin Loss in Steroid-Denervation Rats2018

    • Author(s)
      Yamada Takashi、Himori Koichi、Tatebayashi Daisuke、Yamada Ryotaro、Ashida Yuki、Imai Tomihiro、Akatsuka Masayuki、Masuda Yoshiki、Kanzaki Keita、Watanabe Daiki、Wada Masanobu、Westerblad Hakan、Lanner Johanna T.
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 9 Pages: 1111-1111

    • DOI

      10.3389/fphys.2018.01111

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Preconditioning contractions prevent the delayed onset of myofibrillar dysfunction after damaging eccentric contractions2018

    • Author(s)
      Yamada Ryotaro、Himori Koichi、Tatebayashi Daisuke、Ashida Yuki、Ikezaki Kazumi、Miyata Hirohumi、Kanzaki Keita、Wada Masanobu、Westerblad Hakan、Yamada Takashi
    • Journal Title

      The Journal of Physiology

      Volume: 596 Issue: 18 Pages: 4427-4442

    • DOI

      10.1113/jp276026

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High-intensity eccentric training ameliorates muscle wasting in colon 26 tumor-bearing mice2018

    • Author(s)
      Tatebayashi Daisuke、Himori Koichi、Yamada Ryotaro、Ashida Yuki、Miyazaki Mitsunori、Yamada Takashi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Issue: 6 Pages: e0199050-e0199050

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0199050

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of contraction mode and stimulation frequency on electrical stimulation-induced skeletal muscle hypertrophy2018

    • Author(s)
      Yuki Ashida, Koichi Himori, Daisuke Tatebayashi, Ryotaro Yamada, Riki Ogasawara, Takashi Yamada
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 124 Issue: 2 Pages: 341-348

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00708.2017

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多発性筋炎に対する高強度伸張性収縮トレーニングの安全性と有効性の検討2019

    • Author(s)
      檜森弘一、芦田雪、舘林大介、齋藤悠城、千見寺貴子、山田崇史
    • Organizer
      第24回日本基礎理学療法学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 関節炎ラット骨格筋に対する伸張性収縮トレーニングの抗炎症-酸化作用2019

    • Author(s)
      檜森弘一、舘林大介、芦田雪、山田崇史
    • Organizer
      第74回日本体力医学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] DMD-nullマウスにおける伸張性収縮に対する感受性の特性2019

    • Author(s)
      檜森弘一、芦田雪、阿部真佐美、竹中菜々、櫻井英俊、山田崇史
    • Organizer
      第5回日本筋学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] High-intensity eccentric training improves skeletal muscle dysfunction in a mouse model of polymyositis2019

    • Author(s)
      Himori Koichi、Ashida Yuki、Tatebayashi Daisuke、Saito Yuki、Chikenji Takako、Yamada Takashi
    • Organizer
      48 th European Muscle Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高強度伸張性収縮トレーニングは多発性筋炎モデルマウスにおける筋機能低下を改善する2019

    • Author(s)
      檜森弘一、舘林大介、芦田雪、齋藤悠城、千見寺貴子、山田崇史
    • Organizer
      第7回骨格筋生物学研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱神経による筋萎縮とデキサメタゾンによる筋萎縮とでは筋原線維機能が大きく異なる2019

    • Author(s)
      舘林大介、檜森弘一、芦田雪、山田遼太郎、山田崇史
    • Organizer
      第7回骨格筋生物学研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経筋電気刺激およびストレッチがラット脱神経筋に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      芦田雪、檜森弘一、舘林大介、山田崇史
    • Organizer
      第7回骨格筋生物学研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of eccentric exercise on myofibrillar function and amount of αB-crystallin binding to myofibrils in skeletal muscle from adjuvant-induced arthritis rats2018

    • Author(s)
      Himori K、Tatebayashi D、Ashida Y、Yamada R、Yamada T
    • Organizer
      Europhysiology 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preferential skeletal muscle myosin loss is prevented by neuromuscular electrical stimulation in steroid-denervation rats2018

    • Author(s)
      Yamada T、Himori K、Tatebayashi D、Yamada R、Ashida Y、Westerblad H、Lanner JT
    • Organizer
      Europhysiology 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 伸張性収縮トレーニングはαB-crystallinの筋原線維への結合を促進し関節炎に伴う筋機能低下を防止する2018

    • Author(s)
      檜森弘一、舘林大介、山田遼太郎、芦田雪、山田崇史
    • Organizer
      第23回日本基礎理学療法学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高強度伸張性収縮トレーニングはタンパク合成シグナルを増強することでcolon 26癌モデルマウスにおける筋萎縮を軽減する2018

    • Author(s)
      舘林大介、檜森弘一、山田遼太郎、芦田雪、宮崎充功、山田崇史
    • Organizer
      第23回日本基礎理学療法学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 収縮様式の違いが神経-筋電気刺激トレーニングによる筋肥大効果に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      芦田雪、檜森弘一、舘林大介、山田遼太郎、小笠原理紀、山田崇史
    • Organizer
      第23回日本基礎理学療法学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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