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Elucidation of the mechanism of muscle degeneration using a mouse model and search for biomarkers of muscle regeneration using MRI

Research Project

Project/Area Number 21K09213
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Tsuji Osahiko  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任准教授 (70424166)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 畑 純一  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (00568868)
依田 昌樹  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (30464994)
藤吉 兼浩  独立行政法人国立病院機構村山医療センター(臨床研究部), 整形外科, 医長 (80365303)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords筋変性 / 腱板損傷 / MRI / 筋再生
Outline of Research at the Start

筋損傷、特に肩関節腱板損傷に対して縫合術を行う際に、筋組織内の脂肪変性/線維化の程度が手術の成否を左右する重要な因子である。本研究おいてはマウス腱板損傷/切離モデル、更にはカルジオトキシン投与モデル等の筋損傷/変性モデルを用いて、7T以上の高磁場MRIにより①微細構造(diffusion)②微少血流・灌流(IVIM)③栄養(CESTイメージング)の3要素を詳細に評価し、手術による筋再生の可否を判定できるMRI上バイオマーカーを探索することを主目的とする。実際の腱板損傷の適切な手術介入の時期について動物モデルを用いて至適なtherapeutic time windowを探索する。

Outline of Final Research Achievements

We created a mouse rotator cuff injury/degeneration model (rotator cuff component muscle dissection, denervation, and osteotomy) that efficiently recapitulates muscle fatty degeneration. Furthermore, a more clinically relevant mouse rotator cuff injury model was created using only rotator cuff injury without denervation or osteotomy, and was successfully reproduced using old (>50-week-old) mice. As a result, we further confirmed marked degeneration and fatty degeneration of the subscapularis muscle among the rotator cuff component muscles.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小動物マウスで安定した腱板損傷作成に成功し、その筋変性の病態の詳細な解析を行った。腱板構成筋(棘上筋、棘下筋、肩甲下筋)の中で、棘下筋に有意な重量減少並びに脂肪変性が認められた。一方で、線維化については各筋間で差は無かった。また、マウス下肢筋を用いた拡散MRI撮像条件を検討し、小動物を用いた筋変性解析の基盤を構築できた。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 廃用性筋萎縮における骨格筋間葉系前駆細胞の機能解析2023

    • Author(s)
      高橋慶行、依田昌樹、辻収彦、堀内圭輔、渡辺航太、中村雅也
    • Organizer
      第9回日本筋学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 腱板断裂における腱板構成筋変性機序の評価2022

    • Author(s)
      瀬戸貴之、辻収彦、松村昇、中村匠、前田康介、高橋慶行、依田昌樹、堀内圭輔、中村雅也
    • Organizer
      第37回日本整形外科学科基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 廃用性筋萎縮における骨格筋間葉系前駆細胞の機能解析2022

    • Author(s)
      高橋慶行、依田昌樹、辻収彦、堀内圭輔、渡辺航太、中村雅也
    • Organizer
      第37回日本整形外科学科基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 廃用性筋萎縮における骨格筋間葉系前駆細胞の機能解析2022

    • Author(s)
      高橋慶行、依田昌樹、辻収彦、堀内圭輔、渡辺航太、中村雅也
    • Organizer
      第8回日本筋学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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