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The role of mechanically-sensitive ion channels in delayed onset muscle soreness

Research Project

Project/Area Number 20K11246
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 InstitutionNiigata University of Health and Welfare

Principal Investigator

Ota Hiroki  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 助教 (10712432)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 片野坂 友紀  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 講師 (60432639)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords痛み / 侵害受容器 / 機械受容チャネル / 遅発性筋痛 / 骨格筋 / 機械感受性イオンチャネル / TRPV2 / TRPA1 / 単一神経記録法
Outline of Research at the Start

「遅発性筋痛」は運動後に遅れて生じる骨格筋由来の痛みであり、特に運動や圧迫など機械刺激が加わったときに痛みを感じる。これには“メカノセンサー”が深く関与すると考えられるが、その分子実体は不明である。本研究では、“メカノセンサー”の有力候補であるTRPV2が「遅発性筋痛」に関与するか、複合的アプローチにより明らかにする。これらの結果は、「遅発性筋痛」の治療や予防法確立にとどまらず、骨格筋由来の痛みにおける機械感受性メカニズムの解明につながることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

Delayed onset muscle soreness (DOMS) is mechanical hyperalgesia that occurs after uncustomed exercise, but the involvement of mechanosensitive ion channels in the soreness remains unknown. In this study, we carried out experiments using behavioral and biochemical techniques to identify the mechanosensitive ion channels that involved in the onset of the soreness. We found that TRPA1, not TRPV2, is involved in muscle mechanical hyperalgesia in DOMS. Furthermore, the expression level of Tmem120A, a novel mechanoreceptor candidate, was increased, compatible with that of mechanical hyperalgesia behavior. Gene expression analysis on rat RNA-seq data suggests that Dusp-15 can be a new candidate for involvement in generating of DOMS.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肩こりや腰痛をはじめとする筋・筋膜性疼痛症候群は骨格筋に起因する痛みであり、罹患者数がきわめて多い。それにもかかわらず、他の組織に起因する痛みに比べ不明な点が多く、その根本的治療法の開発が急がれる。「遅発性筋痛モデル」は筋・筋膜性疼痛症候群を再現したモデルと考えられており、今回、当モデルにおいて新たな本症候発症因子が複数同定された。これらの成果は、骨格筋の痛み機構の学術的意義を有するとともに、骨格筋の痛み治療における全く新しい創薬分野の発展に寄与することが期待される。

Report

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

    (35 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Expression profiles of TACAN in the muscle of a rat model of delayed onset muscle soreness2022

    • Author(s)
      太田大樹, 大井理史, 片野坂公明, 田口徹
    • Journal Title

      PAIN RESEARCH

      Volume: 37 Issue: 3 Pages: 153-156

    • DOI

      10.11154/pain.37.153

    • ISSN
      0915-8588, 2187-4697
    • Year and Date
      2022-10-20
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pressure pain threshold map of thoracolumbar paraspinal muscles after lengthening contractions in young male asymptomatic volunteers2022

    • Author(s)
      Hanada K, Ota H, Mizumura K, Taguchi T
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 15825-15825

    • DOI

      10.1038/s41598-022-20071-4

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nociceptive chemical hypersensitivity in the spinal cord of a rat reserpine-induced fibromyalgia model2022

    • Author(s)
      Ejiri Yuto、Uta Daisuke、Ota Hiroki、Mizumura Kazue、Taguchi Toru
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: 87-94

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.03.005

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Responses of cutaneous C-fiber afferents and spinal microglia after hindlimb cast immobilization in rats2021

    • Author(s)
      Ota Hiroki、Takebe Haruna、Mizumura Kazue、Taguchi Toru
    • Journal Title

      The Journal of Physiological Sciences

      Volume: 71 Issue: 1 Pages: 19-19

    • DOI

      10.1186/s12576-021-00803-3

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  • [Presentation] TRPV2-deficient mice exhibit decreased mechanical sensitivity of nociceptors in the skin2023

    • Author(s)
      Taguchi T, Katanosaka Y, Ota H, Katanosaka K
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      International Symposium on Mechanobiology for Human Health:8 years progress in The AMED-CREST/PRIME project on mechanobiology
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  • [Presentation] Intramuscular injection of hyaluronic acid prevents the development of muscle pain after exercise2023

    • Author(s)
      Ota H, Tsuboshima K, Yokota I, Okada K, Hanamatsu H, Furuakwa J, Kanagawa M, Taguchi T
    • Organizer
      International Symposium on Mechanobiology for Human Health:8 years progress in The AMED-CREST/PRIME project on mechanobiology
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 繰り返し寒冷ストレス誘発性疼痛モデルラットにおける痛み関連行動と脊髄ニューロンの活性化亢進2023

    • Author(s)
      田口徹, 貝沼利矩, 太田大樹
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      日本生理学会第100回記念大会
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  • [Presentation] 運動後に筋で発現増大するヒアルロン酸による遅発性筋痛発症予防効果2023

    • Author(s)
      太田大樹,坪島功幸,田口徹
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      日本生理学会第100回記念大会
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  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルラットにおける糖鎖ヒアルロン酸による筋痛予防効果2023

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      太田大樹,坪島功幸,田口徹
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      2022年度生理学研究所研究会
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      田口徹,花田亘平,太田大樹
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      第44回日本疼痛学会
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  • [Presentation] 糖鎖ヒアルロン酸による遅発性筋痛の発症予防効果2022

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      太田大樹,坪島功幸,田口徹
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      第44回日本疼痛学会
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  • [Presentation] 伸張性収縮後の筋力低下に対する細胞外マトリクス糖鎖の予防効果2022

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      田口徹, 坪島功幸, 太田大樹
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      第77回日本体力医学会大会
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  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルラットの筋および末梢神経におけるTmem120A, Bの発現定量2022

    • Author(s)
      太田大樹, 大井理史, 片野坂公明, 田口徹
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
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  • [Presentation] 胸腰部への伸張性収縮負荷による筋圧痛閾値ヒートマップの作製2022

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      田口徹, 花田亘平, 太田大樹
    • Organizer
      第27回日本基礎理学療法学会学術大会
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  • [Presentation] 運動および炎症後の骨格筋におけるTmem120aおよびTmem120b mRNAの発現2022

    • Author(s)
      太田大樹, 大井理史, 片野坂公明, 田口徹
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      NEURO2022
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  • [Presentation] 持続ストレス負荷モデルラットのホルマリンテストにおける侵害受容感作2022

    • Author(s)
      井上創太, 貝沼利矩, 太田大樹, 田口徹
    • Organizer
      NEURO2022
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Increased expression of TACAN in the rat muscle after lengthening contractions.2022

    • Author(s)
      Ota H, Oi R, Katanosaka K, Taguchi T.
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      第99回日本生理学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Involvement of TRPA1 but not TRPV2 in rodent models of lengthening contraction-induced muscular mechanical hyperalgesia.2021

    • Author(s)
      Ota H, Washizawa L, Hayashi K, Katanosaka Y, Katanosaka K, Kashio M, Tominaga M, Taguchi T, Mizumura K.
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      第44回日本神経科学学会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] TRPA1 contributes to lengthening contraction induced muscular mechanical hyperalgesia.2021

    • Author(s)
      Ota H, Washizawa L, Hayashi K, Katanosaka Y, Katanosaka K, Kashio M, Tominaga M, Taguchi T, Mizumura K.
    • Organizer
      The 4th International TRP Meeting (TRP2021)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルラットの筋および筋膜における神経成長因子の発現定量.2021

    • Author(s)
      太田大樹, 大井理史, 田口徹.
    • Organizer
      第26回日本基礎理学療法学会
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  • [Presentation] 細径線維受容器終末のTRPV2チャネルを介した機械痛覚の末梢神経機構.2021

    • Author(s)
      田口徹, 片野坂友紀, 太田大樹, 片野坂公明.
    • Organizer
      第26回日本基礎理学療法学会学術大会
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  • [Presentation] 遅発性筋痛発症因子の筋および筋膜における発現変化の部位差.2021

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      太田大樹, 大井理史, 田口徹.
    • Organizer
      第14回日本運動器疼痛学会
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  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルラットにおける機械受容チャネルTACANの発現増大.2021

    • Author(s)
      太田大樹, 大井理史, 片野坂公明, 田口徹.
    • Organizer
      第43回日本疼痛学会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルラットの筋における機械受容チャネルTmem120Aの発現増大.2021

    • Author(s)
      太田大樹, 大井理史, 片野坂公明, 田口徹.
    • Organizer
      第7回日本筋学会学術大会
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  • [Presentation] 動物モデルから探る骨格筋痛のメカニズム2021

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      田口徹, 太田大樹
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      第50回日本慢性疼痛学会
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  • [Presentation] 遅発性筋痛におけるTRPV2チャネルの関与:コンディショナルノックアウトマウスを用いた行動学的解析2020

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      太田大樹, 田口徹
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  • [Presentation] 運動後に生じる筋機械痛覚過敏におけるTRPV2チャネルの関与:モデルラットを用いた行動薬理学解析2020

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      鷲澤玲央, 太田大樹, 田口徹
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      第20回新潟医療福祉学会学術集会
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  • [Presentation] 機械痛覚に関わる神経・分子機構の探索2020

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      田口徹, 太田大樹
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  • [Presentation] マウス遅発性筋痛モデルにおける機械感受性TRPチャネルの関与2020

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      太田大樹, 片野坂公明, 村瀬詩織, 加塩麻紀子, 富永真琴, 片野坂友紀, 田口徹, 水村和枝
    • Organizer
      第13回日本運動器疼痛学会
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  • [Presentation] 遅発性筋痛の分子機構:TRPA1およびTRPV2ノックアウトマウスを用いた解析2020

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      太田大樹, 片野坂公明, 村瀬詩織, 加塩麻紀子, 富永真琴, 片野坂友紀, 田口徹, 水村和枝
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  • [Presentation] マウス遅発性筋痛モデルにおけるTRPチャネルの関与2020

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      太田大樹, 片野坂公明, 村瀬詩織, 加塩麻紀子, 富永真琴, 片野坂友紀, 田口徹, 水村和枝
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      第25回日本基礎理学療法学会学術大会
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  • [Book] 日本運動器疼痛学会誌2022

    • Author(s)
      田口徹, 太田大樹, 水村和枝. 遅発性筋痛の最新メカニズム
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      日本運動器疼痛学会
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  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/hirokiota/

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    • URL

      https://www.nuhw.ac.jp/faculty/medical/pt/teacher/ota.html

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URL: 

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

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