神経・筋のリハビリテーション効果発現機序の分子生物学的研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10838024
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 田中 信行 鹿児島大学, 医学部, 教授 (40041454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 征郎 鹿児島大学, 医学部, 教授 (20082282) ; 東郷 伸一 鹿児島大学, 医学部附属病院, 助手 (50264411) ; 川平 和美 鹿児島大学, 医学部, 助教授 (20117493)
• Keywords: 骨格筋の電気刺激 / 骨格筋のストレッチ / ミオシンmRNA / 筋特異的遺伝子転写制御因子 / c-fos mRNA

Research Abstract

本年度は、神経・筋のリハビリテーションにおいて、電気刺激やストレッチが臨床的にも広く使われている方法であることに着目し、その効果発現の分子生物学的機序を研究し、より有効な刺激条件を検討した。正常ラット下肢の速筋の代表である前脛骨筋と、遅筋の代表であるヒラメ筋を摘出し、全ての実験を、マグヌス管を用いたEx-vivo実験システムを用いて行った。
1、 筋の電気刺激条件の設定
日本光電・SEN-3301・電気刺激装置と日本光電・SS-202J・アイソレータの刺激システムを用いて電気刺激を行った。(a) 毎分1回5秒間の最大刺激を2時間行う、(b) 最大刺激を1分間行い、2時間放置する、(c) 1分間の最大刺激を1分おきに3回行い、2時間放置する、の3つのパターンを選択した。
2、 筋のストレッチの条件設定
筋をコントロールの長さに対し、20%のストレッチを行った。(a) 1分間に15回の反復ストレッチを2時間行う、(b)持続ストレッチを2時間行う、の2つのパターンを選択した。
3、 電気刺激とストレッチのコンビネーションの検討
筋の長さを20%伸張した状態で固定し、毎分1回5秒間の最大刺激を2時間行った。
4、 遺伝子発現の解析とその結果
それぞれの筋よりRNAを抽出し、ミオシン、筋特異的遺伝子転写制御因子、最初期遺伝子c-fosなどのmRNAの発現量の変化を検討した。毎分1回5秒間の最大電気刺激と反復ストレッチによりc-fosのmRNAが誘導され、それは反復ストレッチにおいてより顕著であることが確認された。