心肥大・血管新生の機序解明と治療的電気刺激血管新生法の確立と応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570634
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 上月 正博 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (70234698)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野寺 宏 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (20214207) ; 佐藤 寿伸 東北大学, 医学部附属病院, 助教授 (50312583) ; 金澤 雅之 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (60282050) ; 半田 康延 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (00111790) ; 加賀屋 豊 東北大学, 医学部附属病院, 講師 (90250779)
• Keywords: VEGF / HGF / low voltage electrical stimulation / ischemic muscle

Research Abstract

ラットの両側大腿動脈を切離し、虚血肢モデルを作成した。電極を両側前脛骨筋中央の筋肉内に留置した。右側に留置した電極を、パルスジェネレーターに接続し電気刺激肢とした。左側に留置した電極を、パルスジェネレーターに接続せず非刺激肢とした。
1.continuous LVES(CL-VES)による血管新生因子の効果
虚血骨格筋に対する筋収縮閾値以下の電気刺激(CL-VES)が、血管新生因子であるVEGF、HGF、FGF、あるいは炎症・低酸素因子であるIL6、HIFに及ぼす影響について検討した。非刺激肢と比較して、5日間のCL-VESによりHGF、VEGFの蛋白量増加を認めたが、IL6、HIF、FGFに関しては差異を認めなかった。虚血肢に対するCL-VESは、低酸素や炎症を介さずにVEGF・HGFを増加させることにより、血管新生に関与していることが示唆された。また虚血骨格筋に対するCL-VESによる、血管新生因子の影響についてmRNAレベルでも検討した。5日間の刺激で、非刺激肢に比べて有意に増加していた。従って、CL-VESによる血管新生因子の効果は、5日目以降も持続する可能性が示唆された。またCL-VESの1日間刺激でも、非刺激肢と比べてVEGF蛋白量が増加し、CL-VESによる血管新生作用が、短時間で出現する可能性が示唆された。
2、continuous LVES(CL-VES)、intermittent HVES(IH-VES)の2条件間の比較
CL-VESと収縮性電気刺激(IH-VES)との比較を行った。IH-VESではCL-VESとことなり、VEGFの増加を認めたが、HGFの増加を認めなかった。HGFは、VEGF以上の血管新生作用と、VEGFでは認められない臓器保護作用をもつ。従ってCL-VESは血管新生効果に加えて、IH-VESでは認められない効果をもつ可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Ishizuka T, et al.: "Regulatoin of P-45O 4A activity by peroxisome proliferator-activated receptors in the rat kidney"Hypertens Res. 26. 929-936 (2003)
• [Publications] Kanazawa M, et al.: "Disability prevention of chronic renal failure (CRF) : effects of moderate to intense exercise in rats with CRF"Disability prevention of chronic renal failure (CRF) : effects of moderate to intense exercise in rats with CRF. 517-520 (2003)
• [Publications] Minami N, et al.: "Effects of exercise and β-blocker on blood pressure and baroreflexes in spontaneously Hypertensive rats"Am J Hypertens. 16. 966-972 (2003)
• [Publications] Yoshida K, et al.: "Effects of exercise training on glomerular structure in fructose-fed spontaneously hypertensive rats"Hypertens Res. 26. 907-914 (2003)
• [Publications] Kawamura T, et al.: "Regulation of skeletal muscle peroxisome proliferator-activated receptor γ expression by angiotensin-converting enzyme inhibition in fructose -fed hypertensive rats"Hypertens Res. 27. 61-70 (2004)
• [Publications] Kurosawa H, et al.: "Images in Clinical Medicine : Visualization of airflow Limitation in emphysematous lung"N Eng J Med. (in press). (2004)
• [Publications] Minami N, et al.: "Effect of high-salt diet or chronic captopril treatment on exercise capacity in normotensive rats"Clin Exp Pharmacol Physiol. (in press). (2004)
• [Publications] Chida K, et al.: "Rapid-sequence phosphorus-31 magnetic resonance spectroscopy of the human heart using a 1.5t-clinical system"Acta Radiol. (in press). (2004)
• [Publications] Kohzuki M, et al.: "Disability prevention of renal failure : effects of exercise and enalapril in Thy-1 nephritis rats"Proceedings of the 2nd World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine, Monduzzi Editore, Bologna. 521-524 (2003)
• [Publications] Ji L, et al.: "Disability prevention of renal failure : effects of exercise of exercise and enalapril in nephrotic rats"Proceedings of the 2nd World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine, Monduzzi Editore, Bologna. 525-528 (2003)
• [Publications] Sasaki Y, et al.: "Gender and age differences in cardiovascular responses to 5 minutes walking exercise"Proceedings of the 2nd World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine, Monduzzi Editore, Bologna. 481-484 (2003)
• [Publications] Kataoka H, et al.: "Generic & disease-specific quality of life, anxiety and depression in Japanese"Proceedings of the 2nd World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine, Monduzzi Editore, Bologna. 643-646 (2003)
• [Publications] 上月正博: "リハビリテーション白書第3版"医学書院. 270 (2003)