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An exploration of the role of lymphatic vessels and its mechanism in promoting the recovery of muscle damage following effective stretching stimulation

Research Project

Project/Area Number 20K11156
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

Ji Rui-Cheng  大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (60305034)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河上 敬介  大分大学, 福祉健康科学部, 教授 (60195047)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords筋損傷 / リンパ管新生 / 内皮細胞増殖因子(VEGF-C/-D) / 免疫組織化学 / 分子生物学 / 伸張刺激
Outline of Research at the Start

我々は、筋損傷24時間以内に行う軽い伸張刺激が筋損傷からの回復を促進させることを明らかにした。しかし、最良の理学療法手段の開発にまではいまだ至っていない。一方、リンパ管系は、癌組織や創傷治癒の組織などで既にわかっており、骨格筋の損傷・再生過程においても重要な役割を担っていると考えられる。しかし骨格筋内のリンパ管系分布や役割についてはいまだ未開のままである。そこでまず、損傷筋再生時のリンパ管系の形態応答や役割、及びそのメカニズムを明らかにする。そして、伸張刺激時に起こるリンパ管系の形態応答・役割及びそのメカニズム応答を明らかにする。そして、最良の理学療法手段の開発に発展させる。

Outline of Final Research Achievements

A muscle injury model was created by lengthening contraction of the ankle dorsiflexor muscles in male C57BL/6J mice. The histological and biochemical changes of the injured tissues, especially intramuscular lymphatic vessels were investigated during the healing process. The number, density, and area fraction of lymphatic vessels increased in four days after injury compared to other groups, and the mRNA expression levels of VEGF-C/-D and their receptor VEGFR-3 increased. The macrophage-related inflammatory factors, e.g., TNF-α, IL-1β, Fizzl and Ym1 were also highly expressed. The muscle function represented by maximal ankle dorsiflexion torque in seven days after injury tended to recover as muscle fibers regenerated. These findings suggested that the intramuscular lymphatic responses like lymphangiogenesis may play an important role in promoting recovery from muscle injury.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

リンパ管系は、筋損傷後に集積される炎症性細胞などにより分解された筋線維のタンパク質や過剰な筋間質液の還流のために、可塑的な変化を引き起こすと考える。本研究では、筋損傷組織における筋内毛細リンパ管分布の変化、内皮細胞増殖因子VEGF-C/-Dや炎症性サイトカインなどを解析した結果から、筋内リンパ管系の応答が筋損傷の回復過程に密接な関係性を持っており、筋組織内の恒常性を維持する重要な機構であることを明らかにした。従って、筋内リンパ管内皮細胞の機能制御メカニズムを解明することにより、炎症性筋疾患に有効な治療薬の開発に繋がる可能性が期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] The role of lymphangiogenesis in cardiovascular diseases and heart transplantation (in press)2021

    • Author(s)
      Ji RC
    • Journal Title

      Heart Fail Rev.

      Volume: - Issue: 5 Pages: 1837-1856

    • DOI

      10.1007/s10741-021-10188-5

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Consideration with “Intratumoral gene therapy versus intravenous gene therapy for distant metastasis control with DDMC non-viral vector-p53” (in press)2021

    • Author(s)
      Onishi Y.、Zarogoulidis P.、Ji R-C、Onishi M.、Kubota N.、Eshita Y.
    • Journal Title

      Gene Therapy

      Volume: - Issue: 6 Pages: 313-315

    • DOI

      10.1038/s41434-021-00298-y

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Morphological and biochemical changes of lymphatic vessels in the soleus muscle of mice after hindlimb unloading2021

    • Author(s)
      Kawashima Takafumi、Ji Rui‐Cheng、Itoh Yuta、Agata Nobuhide、Sasai Nobuaki、Murakami Taro、Sokabe Masahiro、Hamada Fumihiko、Kawakami Keisuke
    • Journal Title

      Muscle & Nerve

      Volume: 64 Issue: 5 Pages: 620-628

    • DOI

      10.1002/mus.27402

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cessation of electrically-induced muscle contraction activates autophagy in cultured myotubes.2020

    • Author(s)
      Kiyoshi Yoshioka, Nobuaki Sasai, Yuko Kurogi, Kimihide Hayakawa, Yuta Itoh, Nobuhide Agata, Taro Murakami , Masumi Inoue-Miyazu, Masahiro Sokabe, Keisuke Kawakami
    • Journal Title

      Biochemical and biophysical research communications

      Volume: 533 Issue: 3 Pages: 410-416

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.09.009

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 伸長性収縮を用いた筋損傷モデルマウスの開発とその損傷筋の特性2023

    • Author(s)
      田村悠磨,吉田 遥貴、川島隆史,紀瑞成,縣信秀,伊東佑太,河上敬介
    • Organizer
      第25回大分県理学療法士学会、別府
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋損傷後のリンパ管は毛細血管よりも早く変化する2022

    • Author(s)
      田村悠磨,川島隆史,紀瑞成,縣信秀,伊東佑太,河上敬介
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会、大阪
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋損傷からの回復過程におけるリンパ管の役割2022

    • Author(s)
      田村悠磨,川島隆史,紀瑞成,縣信秀,伊東佑太,河上敬介
    • Organizer
      日本基礎理学療法学会主催「第6回若手研究者ネットワークシンポジウム」、信州
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨格筋損傷後のリンパ管応答.コ・メディカル形態機能学会2021

    • Author(s)
      田村悠磨、 川島隆史、 紀 瑞成、 縣信秀、 伊東佑太、 河上敬介
    • Organizer
      第19回学術集会・総会(鹿児島)
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 骨格筋損傷後のリンパ管の分布・形態変化-伸長性収縮による筋損傷モデルマウスを用いて2021

    • Author(s)
      田村悠磨、 川島隆史、 紀 瑞成、 縣信秀、 伊東佑太、 河上敬介
    • Organizer
      日本解剖学会第77回九州支部学術集会(大分)
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 廃用性筋萎縮時に生じるマウスヒラメ筋内リンパ管の分布応答2021

    • Author(s)
      川島隆史、 田村悠磨、 紀 瑞成、 縣信秀、 伊東佑太、 濱田文彦、 河上敬介
    • Organizer
      日本解剖学会第77回九州支部学術集会(大分)
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] マウス骨格筋損傷からの回復過程におけるリンパ管の変化2021

    • Author(s)
      田村悠磨、 川島隆史、 紀 瑞成、 縣信秀、 伊東佑太、 河上敬介
    • Organizer
      第26回 日本基礎理学療法学会学術大会(札幌)
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 廃用性筋萎縮時の骨格筋内リンパ管数の変化とリンパ管新生因子の関係2020

    • Author(s)
      川島隆史、紀 瑞成、縣 信秀、伊東佑太、笹井宣昌、清島大資、濱田文彦、河上敬介
    • Organizer
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 筋損傷初期において、筋内リンパ管は拡張する2020

    • Author(s)
      田村悠磨、川島隆史、紀 瑞成、縣 信秀、伊東佑太、河上敬介
    • Organizer
      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 骨格筋損傷初期における筋内リンパ管の変化2020

    • Author(s)
      田村悠磨, 川島隆史, 紀 瑞成, 縣信秀, 伊東佑太, 河上敬介
    • Organizer
      第44回日本リンパ学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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