物理的刺激による骨粗鬆症の新しい治療方法の開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K01435
• Research Institution: Health Science University
• Principal Investigator: 鈴木 敦子 健康科学大学, 健康科学部, 教授 (80162923)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 骨粗鬆症 / ラット / 交感神経 / 運動

Outline of Annual Research Achievements

骨粗鬆症の治療に寄与することを目指して，体性感覚刺激が骨支配の自律神経活動に及ぼす効果を調べることを目的とした．平成27年度には麻酔ラットを用いて大腿骨に分布する交感神経の自発性放電活動を記録することに成功した．しかし，骨に分布する神経束の枝は非常に短く，体性感覚刺激の効果を調べることは困難であったため，方針を転換し，骨粗鬆症モデルラットを作成し，自律神経切除の効果，及び体性感覚刺激の効果を調べることにした．平成28年度に卵巣除去による骨粗鬆症モデルラットを作成し，一側の大内臓神経（交感神経）切除の効果を調べたが，大腿骨重量への影響は認められなかった．この理由として，副腎髄質から分泌されるカテコールアミンが交感神経の代替として働いた可能性が考えられる．
そこで，平成29年度は両側の大内臓神経を切除した骨粗鬆症モデルラットにおいて，トレッドミル運動（傾斜－7°，14～16m/min，1hr/day）が上腕骨と大腿骨に及ぼす影響を調べた．両側の大内臓神経切除により，大腿骨交感神経を除去するだけではなく，副腎髄質カテコールアミン分泌機能を低下させることができる．
骨粗鬆症モデルラットを①神経無傷＋非運動，②神経無傷＋運動，③神経切除＋非運動，④神経切除＋運動の４群に分けた．セボフルラン麻酔下で手術を行い，両側の卵巣を除去し，大内臓神経を切除（あるいは偽切除）した．ラットが手術から回復するのを待ち，6～8週間のトレッドミル運動（あるいは非運動）を行った後，ペントバルビタールを過剰投与して安楽死させ，両側の上腕骨と大腿骨を摘出した．
その結果，摘出した骨の湿重量・乾燥重量には，群間で明瞭な差は認められなかった．今後，摘出した骨のカルシウム含有量を測定する予定である．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

大腿骨支配の自律神経を除去するために，薬理的手法（神経毒の局所投与等）を試みたが，不確実であったため断念した．また覚醒状態でブラッシングや筋への低周波電気刺激を行うために，ラットを拘束する方法を検討した．なるべくストレスをかけないで拘束できるように，様々な装置の作成を試みた．しかし，ストレスの少ない状態で刺激を行うのは難しく，最終的にトレッドミル運動の効果を調べることにした．このように実験方法の検討に時間を費やしたため，進捗が遅れた．

Strategy for Future Research Activity

平成29年度に摘出した上腕骨・大腿骨を分析し，骨密度・骨塩量を調べる．重量では差が認めらなかったが，骨全体ではなく，部位毎に測定し，交感神経と運動の関与を明らかにする．この結果がネガティブであった場合は，骨組織の免疫組織化学染色により骨芽細胞や破骨細胞についても検討する．得られた研究成果をまとめ，公表する．