2017 Fiscal Year Annual Research Report
The execise intensities causing muscle injury inhibits recovery from muscle atrophy
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15K01436
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| Research Institution | Nagoya Gakuin University |
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Principal Investigator |
伊東 佑太 名古屋学院大学, リハビリテーション学部, 講師 (30454383)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 筋萎縮 / 筋損傷 / 炎症反応 / 運動負荷強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに我々は、尾部懸垂による後肢筋の筋萎縮モデルマウスに対して立ち上がり運動を負荷する実験を行い、運動負荷が筋萎縮からの回復促進に有効であることを明らかにしてきた。これらの萎縮筋の回復変化は、健常筋の肥大時よりも出現時期が早く、変化量が大きいことから、萎縮筋の回復時と健常筋の肥大時とでは異なるメカニズムが働いていると考える。この運動による筋萎縮からの回復促進時、筋衛星細胞由来と考えられる新生細胞が既存の筋線維に融合し、筋線維核の数が正常の1.5倍にまで増えることも判明した。筋衛星細胞の活性化、分化、融合といった現象は、筋損傷からの再生時にも報告されている。以上のことから運動による筋萎縮からの回復促進効果にも筋損傷や炎症反応の発生が関与していることが予想されるが、正常な筋の肥大時と同様に、筋損傷を引き起こす強度の運動負荷が萎縮筋の回復促進に有用もしくは必須であるかどうか不明であった。
そこでまず、初年度には電気刺激により強度をコントロールした等尺性筋収縮運動を負荷できるモデルを用いて、萎縮筋を持つマウスに対して定量的な筋損傷を引き起こす運動強度や運動様式を明らかにした。この結果を元に、平成28年度から29年度にかけて、等尺性筋収縮運動の違いによる筋損傷の有無や程度と、筋萎縮からの回復促進効果との関係を生理学的、組織学的に検証した。その結果、筋損傷の有無に関わらず筋収縮運動によって、運動負荷によって筋力や筋線維横断面積に回復促進効果が現れることが分かった。また、広範囲にわたる筋損傷が生じると筋萎縮からの回復促進効果が制限されることが分かった。ただ、組織学的に筋損傷が観察できないまでも、筋萎縮からの回復が促進される運動負荷では、炎症性細胞の凝集が起こっていることが示唆された。この関係性を深めて追及することが課題となった。
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