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2015 Fiscal Year Research-status Report

糖尿病合併患者の筋機能の向上に対する温熱刺激を利用した理学療法プログラムの開発

Research Project

Project/Area Number 15K16356
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

片岡 英樹  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 客員研究員 (50749489)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords糖尿病 / 廃用性筋萎縮 / 温熱刺激 / 筋収縮運動
Outline of Annual Research Achievements

今年度は「糖尿病(DM)を合併した廃用性筋萎縮に対する温熱刺激と低強度運動の併用効果に関する基礎研究」を主目的として掲げ,臨床で頻繁に遭遇するDMを合併した廃用性筋萎縮を実験モデルラットを用いてシミュレーションし,骨格筋に対する温熱刺激と低強度運動の併用効果を検討した.10週齢のWistar系雄性ラット(n=18)に対し,尾静脈よりstreptozotocin(STZ)(60mg/kg)を投与することで,高血糖状態(≧300mg/dl)を惹起した後,①通常飼育を行う対照群(n=4),②2週間のギプス固定を行う固定群(n=3),③ギプス固定期間中に温熱刺激を負荷する温熱群(n=3),④ギプス固定期間中に筋収縮運動を行う運動群(n=4),⑤ギプス固定期間中に温熱刺激と筋収縮運動を行う温熱+運動群(n=4)に振り分けた.温熱刺激は約42℃に設定した温水浴内に60分間,後肢全体を浸漬することで負荷し,筋収縮運動は電気刺激装置を用いて,周波数50Hz,パルス幅250μsec,刺激強度2mAの条件で1日20分間(3回/週),下腿三頭筋を経皮的に電気刺激することで負荷した.実験期間終了後,両側の腓腹筋内側頭を採取し,凍結横断切片を作製後,myosin ATPase染色を施し,各タイプの筋線維直径を計測した.結果,全ての筋線維タイプの筋線維直径は,対照群に比べ他の4群は有意に低値を示した.実験群間の比較では,type I線維の筋線維直径は温熱+運動群と固定群の間に有意差を認めなかった.一方,type Ⅱa線維の筋線維直径は温熱+運動群と温熱群が固定群に比べ有意に高値を示した.また,type Ⅱb線維の筋線維直径は温熱+運動群と運動群が固定群に比べ有意に高値を示した.以上の結果から,高血糖状態にあっても温熱刺激と筋収縮運動の併用はそれらを単独で負荷するよりも廃用性筋萎縮の進行抑制効果が高く,しかも速筋線維に効果的であることから,DMを合併した廃用性筋萎縮の治療戦略として有用であることが示唆された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度は「糖尿病(DM)を合併した廃用性筋萎縮に対する温熱刺激と低強度運動の併用効果に関する基礎研究」を基盤に研究計画を進めてきた.現状では,ややサンプルサイズが少ないものの,高血糖状態であっても温熱刺激と筋収縮運動の併用による廃用性筋萎縮の進行抑制に効果があるという当初の仮説を支持する結果が得られており,研究計画としてはおおむね順調に進展していると考えている.今後は,サンプルサイズを追加するとともに,効果発現のメカニズムについて検討を進めていく予定である.

Strategy for Future Research Activity

今年度の研究結果から,DMを合併した廃用性筋萎縮の治療戦略として温熱刺激と筋収縮運動を併用した方法の有効性が明らかになりつつあり,次年度はさらにサンプルサイズを増やし,この有効性の統計学的根拠を明確にする.加えて,効果発現のメカニズムの一旦には分子シャペロン機能を持つheat shock protein 72の発現が関与していると予想しており,この点について生化学的・免疫組織化学的手法を用いて検討する予定である.さらに,「DM合併患者に対する温熱刺激を併用した理学療法の効果検証」として,臨床介入研究も進めていく予定である.具体的には,筋力トレーニングや持久運動といった通常の理学療法プログラムに,遠赤外線ホットパックを用いた温熱刺激を併用し,筋力,身体パフォーマンスの向上に及ぼす影響を検討していく予定である.

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Effect of continuous passive motion initiated after the onset of arthritis on inflammation and secondary hyperalgesia in rats.2016

    • Author(s)
      Nakabayashi K, Sakamoto J, Kataoka H, Kondo Y, Hamaue Y, Honda Y, Nakano J, Okita M
    • Journal Title

      Physiological research

      Volume: 65 Pages: 683-691

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Upregulation of interleukin-1β/tansforming growth factor-β1 and hypoxia relate to molecular mechanisms underlying immobilization-induced muscle contracture.2015

    • Author(s)
      Honda Y, Sakamoto J, Nakano J, Kataoka H, Sasabe R, Goto K, Tanaka M, Origuchi T, Yoshimura T, Okita M
    • Journal Title

      Muscle Nerve

      Volume: 52 Pages: 419-427

    • DOI

      10.1002/mus.24558.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Heat treatment inhibits skeletal muscle atrophy of glucocorticoid-induced myopathy in rats.2015

    • Author(s)
      Morimoto Y, Kondo Y, Kataoka H, Honda Y, Kozu R, Sakamoto J, Nakano J, Origuchi T, Yoshimura T, Okita M
    • Journal Title

      Physiological research

      Volume: 64 Pages: 897-905

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 地域在住高齢者における痛みによる日常生活活動制限の違いが運動介入効果におよぼす影響ー痛み,運動機能,身体活動量を指標としてー2015

    • Author(s)
      平瀬達哉,片岡英樹,井口 茂,中野治郞,沖田 実
    • Journal Title

      Pain Rehabilitation

      Volume: 5 Pages: 43-48

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脊椎圧迫骨折患者の受傷後早期の身体活動量は痛みや日常生活活動能力の改善に影響するのか?2015

    • Author(s)
      片岡英樹,池本竜則,吉村彩菜,後藤響,渋谷美帆子,山下潤一郎,森田馨,坂本淳哉,中野治郎,沖田 実
    • Organizer
      第8回日本運動器疼痛学会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-12-12 – 2015-12-13
  • [Presentation] 電気刺激を用いた感覚刺激入力ならびに筋収縮運動がラット膝関節炎モデルの痛みや炎症におよぼす影響2015

    • Author(s)
      寺中 香,坂本淳哉,近藤康隆,片岡英樹,佐々部 陵,濱上陽平,中野治郞,山下潤一郎,沖田 実
    • Organizer
      第20回ペインリハビリテーション学会
    • Place of Presentation
      名古屋学院大学白鳥学舎(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [Presentation] 脊椎圧迫骨折患者のcatastrophizingは運動機能の低下に影響する-Timed up and go testを指標として-2015

    • Author(s)
      田中 陽理,片岡 英樹,渋谷美帆子,吉村 彩菜,山下潤一郎,坂本淳哉,中野治郎,沖田 実
    • Organizer
      第20回ペインリハビリテーション学会
    • Place of Presentation
      名古屋学院大学白鳥学舎(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [Presentation] 急性痛に対するリハビリテーション2015

    • Author(s)
      片岡英樹
    • Organizer
      第20回ペインリハビリテーション学会
    • Place of Presentation
      名古屋学院大学白鳥学舎(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-09-26 – 2015-09-27
    • Invited
  • [Presentation] Influence of sedentary time for pain, cognitive and physical functions in patients with acute vertebral compression fractures2015

    • Author(s)
      Kataoka H, Ikemoto T, Yoshimura A, Kakita T, Shibuya M, Yamashita J, Hirase T, Sakamoto J, Nakano J, Okita M
    • Organizer
      9th Congress of the European pain federation
    • Place of Presentation
      ウィーン(オーストリア)
    • Year and Date
      2015-09-01 – 2015-09-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不動によって惹起される皮膚性拘縮における線維化の発生メカニズムに対する検討2015

    • Author(s)
      後藤響,坂本淳哉,佐々部陵,本田祐一郎,近藤康隆,片岡英樹,中野治郎,沖田 実
    • Organizer
      第50回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-06-05 – 2015-06-07
  • [Presentation] 大腿骨近位部骨折術後患者のADL能力の再獲得に影響をおよぼす要因-回復期リハ病棟入棟時の認知機能,痛み,歩行能力活動量に着目して-2015

    • Author(s)
      吉村彩菜,片岡英樹,渋谷美帆子,田中陽理,山下潤一郎,坂本淳哉,中野治郎,沖田 実
    • Organizer
      第50回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-06-05 – 2015-06-07
  • [Remarks] 長崎大学運動障害リハビリテーション学研究室

    • URL

      http://www.am.nagasaki-u.ac.jp/pt/basic_pt/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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