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プレコンディショニング運動の毛細血管ネットワークと骨格筋細胞のクロストーク研究

Research Project

Project/Area Number 19650148
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionHimeji Dokkyo University

Principal Investigator

藤野 英己  姫路獨協大, 教授 (20278998)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石原 昭彦  京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 教授 (90184548)
武田 功  姫路獨協大学, 医療保健学部, 教授 (00163402)
近藤 浩代  鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 助教 (50333183)
毛利 聡  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (00294413)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywords運動 / 毛細血管 / プロテアソーム / リハビリテーション / 血管内皮細胞 / 成長因子 / 筋萎縮 / ユビキチン
Research Abstract

廃用性筋萎縮の予防法としてプレコンディショニング運動の制御機構について,タンパク質分解に作用するユビキチン・プロテアソーム系,及びタンパク質新生・修復に関与する分子シャペロン機能について検討した.ラットを用いて,1)2週間の尾部懸垂群(HS),2)HS直前にトレッドミル走行を行い2週間の尾部懸垂をした群(ExHS),及び3)対照群に分類した.ヒラメ筋を摘出して,筋原線維タンパク質量を計測し,リアルタイム定量PCR法でユビキチンリガーゼE3,及び熱ストレスタンパク質(HSP)72のmRNAを測定した.筋原線維タンパク質量はHSとExHSで有意な低下を示したが,ExHSではHSに比較して有意に高値を示した.一方,ユビキチンリガーゼE3 mRNAはHSで有意に増加し,ExHSでは増加を示さなかった.また,HSP72 mRNAはHSで有意に減少し,ExHSでは減少が抑制された.プレコンディショニング運動はユビキチンリガーゼE3の活性化を抑制し,熱ストレスタンパク質の低下を減衰させた.これらの結果からプレコンディショニング運動は尾部懸垂中の筋タンパク質分解系の活性化を抑制する制御機構が作用する示唆している,また,廃用性萎縮筋における毛細血管,及び血管増殖因子の変化について,ラット後肢懸垂モデルを使用して検証した.筋線維あたりの毛細血管数を示す毛細血管・筋線維比も,廃用性萎縮筋では23%の減少を示した.骨格筋細胞における酸化的リン酸化反応を示すコハク酸脱水素酵素活性は,廃用性萎縮筋で低下し,骨格筋細胞の代謝活性が低下していることを示唆した.また,低酸素で誘導されるHIF1-αmRNAは廃用性萎縮筋では変化せず,血管増殖因子VEGF mRNAやVEGFタンパク質は有意に低下を示した.これらの結果から,廃用に伴う不活動は骨格筋細胞の酸化系酵素活性を低下させると共に,毛細血管の退行的なリモデリングを発生させることを明確にした.また,その背景として,血管増殖因子の減少が関与していることを示唆した.

Report

(1 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2008 2007

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 廃用性筋萎縮における毛細血管リモデリングと血管増殖因子の抑制2008

    • Author(s)
      藤野 英己, 上月 久治, 武田 功, 笹井 宣昌, 村上 慎一郎, 村田 伸, 石井 禎基, 松永 秀俊, 石原 昭彦, 梶谷 文彦
    • Journal Title

      理学療法科学 23

      Pages: 203-208

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    • Author(s)
      Mizuno J, Matsubara H, Mohri S, Shimizu J, Suzuki S, Mikane T, Araki J, Hanaoka K, Akins R, Morita S.
    • Journal Title

      Can J Physiol Pharmacol 86

      Pages: 78-87

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of cyclic stretching responses using cell-adhesion patterned cells2008

    • Author(s)
      Katanosaka Y, Bao JH, Komatsu T, Suemori T, Yamada A, Mohri S, Naruse K.
    • Journal Title

      J Biotechnol 133

      Pages: 82-89

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  • [Journal Article] Hypovolemia does not affect speed of isovolumic left ventricular contraction and relaxation in excised canine heart2008

    • Author(s)
      Mizuno J, Shimizu J, Mohri S, Araki J, Hanaoka K, Yamada Y
    • Journal Title

      Shock 29

      Pages: 395-401

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lack of exercise,via hindlimb suspension,impedes endogenous neurogenests2007

    • Author(s)
      Yasuhara T, Hara K, Maki M, Matsukawa N, Fujino H, Date I, Borlongan CV.
    • Journal Title

      Neuroscience 149

      Pages: 182-191

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    • Author(s)
      Adachi T, Kikuchi N, Yasuda K, Anahara R, Gu N, Matsunaga T, Yamamura T, Mori C, Tsujimoto G, Tsuda K, Ishihara A.
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      Exp Physiol 92

      Pages: 449-455

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  • [Journal Article] HNF-1alpha participates in glucose regulation of sucrase-isomaltase gene expression in epithelial intestinal cells2007

    • Author(s)
      Gu N, Adachi T, Matsunaga T, Tsujimoto G, Ishihara A, Yasuda K, Tsuda K.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun 353

      Pages: 617-622

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  • [Journal Article] Cell size and oxidative enzyme activity of rat biceps brachii and tricepsbrachii muscles2007

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      Matsumoto A, Nagatomo F, Mori A, Ohira Y, Ishihara A.
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      J Physiol Sci 57

      Pages: 311-316

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  • [Journal Article] Hyperbaric exposure with high oxygen concentration improves altered fiber trues in the ulantaris muscle of diabetic Goto-Kakizaki rats2007

    • Author(s)
      Matsumoto A, Nagatomo F, Yasuda K, Tsuda K, Ishihara A.
    • Journal Title

      J Physiol Sci 57

      Pages: 133-136

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  • [Journal Article] Hyperbaric exposure with high oxygell concentration improves altered fiber types in the plantaris muscle of diabetic Goto-Kakizaki rats2007

    • Author(s)
      Matsumoto A, Nagatomo F, Yasuda K, Tsuda K, Ishihara A.
    • Journal Title

      J Physiol Sci 57

      Pages: 133-136

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  • [Journal Article] Effects of hyperbaric exposure with high oxygen concentration on the physical activity of developing rats2007

    • Author(s)
      Matsumoto A, Okiura T, Morimatsu F, Ohira Y, Ishihara A.
    • Journal Title

      Dev Neurosci 29

      Pages: 452-459

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  • [Journal Article] Effects of hyperbaric exposure with high oxygen concentration on glucoseand insulin levels and skeletal muscle fiber properties in diabetic rats2007

    • Author(s)
      Yasuda K, Adachi T, Gu N, Matsumoto A, Matsunaga T, Tsujimoto G, Tsuda K, Ishihara A
    • Journal Title

      Muscle Nerve 35

      Pages: 337-343

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  • [Journal Article] Impaired NO-mediated vasodilation with increased superoxide but robust EDHF function in right ventricular arterial microvessels of pulmonary hypertensive rats2007

    • Author(s)
      Kajiya M, Hirota M, Inai Y, Kiyooka T, Morimoto T, Iwasaki T, Endo K, Mohri S, Shimizu J, Yada T, Ogasawara Y, Naruse K, Ohe T, Kajiya F
    • Journal Title

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 292

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  • [Presentation] Microvascular remodeling and increased red blood cell velocity in soleus muscle in a rat model of obesity2008

    • Author(s)
      Ishu Y, Itoh H, Otalli H, Sasai N, Fuiino H, Tsuchiya T
    • Organizer
      第85回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      東京
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  • [Presentation] 運動プレコンディショニングによる廃用性筋萎縮予防効果;廃用性萎縮筋の毛細血管ネットワークリモデリングと赤血球速度の解析2007

    • Author(s)
      藤野 英己, 上月 久治, 武田 功, 石原 昭彦, 菅原 基晃, 梶谷 文彦
    • Organizer
      第12回酸素ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2007-09-08
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  • [Presentation] プレコンディショニング運動による廃用性萎縮筋の毛細血管・吻合毛細血管ネットワークのリモデリング2007

    • Author(s)
      藤野 英己, 上月 久治, 武田 功, 近藤 浩代, 村田 伸, 石井 禎基, 松永 秀俊, 梶谷 文彦
    • Organizer
      第42回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      新潟
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  • [Presentation] Exercise preconditioning attenuates capillary regression in atrophied soleus muscle2007

    • Author(s)
      Fujino H, Kohzuki H, Takeda I, Kajiya F
    • Organizer
      World Physical Therapy 2007
    • Place of Presentation
      カナダ・バンクーバー
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  • [Presentation] プレコンディショニング温熱曝露が廃用性萎縮筋の毛細血管退行及び血管増殖因子に及ぼす影響2007

    • Author(s)
      藤野 英己, 上月 久治, 武田 功, 長原 真也, 松本 明子, 石原 昭彦
    • Organizer
      第62回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      秋田
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  • [Presentation] 後肢懸垂前運動が筋疲労および速筋型ミオシン重鎖アイソフォームの発現に及ぼす影響2007

    • Author(s)
      長原 真也, 藤野 英己, 武田 功
    • Organizer
      第62回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      秋田
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  • [Presentation] 低濃度または高濃度酸素への曝露がラットの酸化ストレス度と抗酸化力に及ぼす影響2007

    • Author(s)
      松本 亜希子, 藤野 英己, 上月 久治, 石原 昭彦
    • Organizer
      第62回日本体力医学会大会
    • Place of Presentation
      秋田
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  • [Book] からだと酸素の辞典(3.15 02conformer-regulator, .25廃用性萎縮筋と酸素)2008

    • Author(s)
      藤野 英己, 他
    • Publisher
      朝倉書店(印刷中)
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      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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