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Visualization of three-dimensional microstructure and investigation of pathological changes in human deep fascia

Research Project

Project/Area Number 24K19626
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

今里 浩之  宮崎大学, 医学部, 助教 (40979720)

Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords深筋膜 / deep fascia
Outline of Research at the Start

深筋膜はエビデンスに基づく組織学的構造が確立されておらず、トリガーポイント注射や筋膜リリース・手術における操作を含め、経験的治療が多い。そのため、筋膜研究・臨床は発展せず、エビデンスを積み上げることができていない。我々のラットを用いた先行研究で、深筋膜は異なる三層とそれぞれに特徴の異なる機能を有す、重要な『臓器』であると提唱した。本研究では、ヒト深筋膜における三次元微細構造の視覚化を行い、電顕レベルの組織学的エビデンスを構築する。その上で、不幸にも切断術に至った患者背景と深筋膜内の病的変化について正常例と比較検討を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ヒト筋膜(DF: Deep fascia)における三次元微細構造の視覚化を行い、DFの臨床病態生理を究明する、臨床解剖学的基礎研究である。
筋膜(DF: Deep fascia)は近年、筋肉の滑走を提供する組織だけでなく、疼痛のセンサーや創傷治癒の起点・血流の母床として重要で、多機能であることが明らかにされてきた。しかし、組織学的構造は十分に確立されておらず、トリガーポイント注射や筋膜リリース・手術における操作を含めた、DFに対する臨床試験や介入研究を困難にしている。我々は予備的研究でラットDFはそれぞれ異なる機能を有した別々の層で構成された非常に重要な臓器であることを示した。
本研究では、予備的研究手法を用いて、凍結固定化学と低真空走査型電子顕微鏡を中心とした形態学的アプローチを基盤に、ヒトのDFにおける三次元的超微細構造の視覚化を行い、DFの臨床病態生理を含む研究、さらに臨床試験・介入研究への貢献を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

【方法】不幸にも切断に至った切断肢5例を用い,下腿前面の前脛骨筋筋膜を5か所(近位・遠位中央・外側・内側)ずつ採取し、組織学的解析(n=25)を行った.通常の4%ホルムアルデヒドによる化学固定に加え,イソペンタン-プロパン法を用いた凍結置換法で組織学的解析を行った.光学顕微鏡での観察に加え,走査型・透過型・低真空走査型電子顕微鏡(LVSEM)を用いて超微形態学的解析を行った.【結果】組織学的に、豊富で血管・神経を内部に有す1層目,幾重にも重なる膠原線維の束で構成する2層目,薄く筋外膜とは異なる特徴を持つ3層目の特徴的な3層構造が示された.凍結置換群は有意に1層目が厚く(Mean 200.2± 49.3 vs 46.17± 14.6)(p<0.05),深筋膜と前脛骨筋の間の層は化学固定群が厚かった(Mean 19.5±13.4 vs 215±54.3)(p<0.05).LVSEMは2層目の膠原線維の束の重なりを3次元的に視覚化した。

Strategy for Future Research Activity

検体数は2024年で5体得られており、その中に壊死性筋膜炎症例も含まれている。患者背景(年齢、性別、糖尿病、血管閉塞部、感染症)を踏まえた上で、組織学的評価を加える。
(2026年度以降)
以上の解剖学的・組織学的検証を目標対象数20体(当院で施行される四肢切断術は、約10例/年間をもとに算出)に得られた研究基盤を作る。その後、四肢の人工関節・膝周囲手術における異常組織(拘縮膝や股関節拘縮)の原因の一つとして考えられる筋膜の組織学的所見と運動機能の相関を明らかにする臨床研究へと進む計画である。

Report

(1 results)
  • 2024 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2025 2024

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] ヒト下腿深筋膜の三次元微細構造の視覚化2025

    • Author(s)
      今里浩之
    • Organizer
      第98回日本整形外科学会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 凍結固定組織化学と低真空走査型電子顕微鏡の併用で示す深筋膜の三次元微細構造2024

    • Author(s)
      今里浩之
    • Organizer
      第97回日本整形外科学会
    • Related Report
      2024 Research-status Report

URL: 

Published: 2024-04-05   Modified: 2025-12-26  

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