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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of muscle atrophy and sarcopenia in patients with cardiovascular diseases and new rehabilitation methods for its countermeasure

Research Project

Project/Area Number 16H03203
Research InstitutionDokkyo Medical University

Principal Investigator

中島 敏明  獨協医科大学, 医学部, 教授 (50227790)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 晃男  獨協医科大学, 医学部, 教授 (20168454)
福田 宏嗣  獨協医科大学, 医学部, 教授 (70526269)
豊田 茂  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80332998)
柴崎 郁子  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80438689)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordssarcopenia / muscle atrophy / cardiovascular disease / heat stress / hypoxia / waon therapy / kaatsu training / biomarker
Outline of Annual Research Achievements

臨床研究:心大血管疾患患者における筋萎縮,サルコペニア評価と筋萎縮,サルコペニアに関連する血液バイオマーカーについて検討した。20種類の検討では、アディポネクチン、GDF-15、IGF-1, TNFα、さらに、カルニチンの中のacylcarnitineが、筋力低下、サルコペニアと密接に関連していることが判明した。miRNA は血液中に分泌され、タンパクの転写、翻訳を制御するが、いくつかのmiRNAを検討した結果, miR-21が心房の線維化に関連していることは判明したが、心大血管疾患患者のサルコペニアとの関連に関しては、今後のさらなる詳細な検討が必要と思われた。
基礎研究:1. 温熱刺激のin vitro及びin vitro研究 マウス筋芽細胞を42℃に30分以上さらすとPKCと熱ショック因子1(HSFC1)のリン酸化レベルおよびHSP70のmRNAとタンパク発現レベルは増加した。TRPV1、カルモジュリン、PKC、およびHSF1の阻害剤ならびにTRPV1のsiRNAは、これらの熱応答を減少させた。また、細胞に42℃の温熱刺激を2時間負荷するとAkt/mTOR/4E-BP1及びS6K1のリン酸化が増大した。さらに、温熱刺激42℃ 1時間を2週間与えたラットでは有意な筋重量の増加が認められた。
2. 血流制限モデルラット(加圧ラット)における低強度電気刺激の筋肥大効果の分子的機序の検討 筋酸素分圧 (PmvO2) は30Hzの低強度の収縮とともに一過性に減少したが、血流制限下では,高度の低酸素環境を誘発し,最大(100Hz)収縮の場合よりもPmvO2をより減少させた。血流制限下での電気刺激では、筋蛋白質合成系のmTORシグナル系であるS6の活性化応答が亢進するとともに、低強度電気刺激単独あるいは血流制限のみに比し有意な筋肥大がみられた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (37 results)

All 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Muscle hypertrophy following blood flow-restricted, low-force isometric electrical stimulation in rat tibialis anterior: role for muscle hypoxia2018

    • Author(s)
      Nakajima Toshiaki、Koide Seiichiro、Yasuda Tomohiro、Hasegawa Takaaki、Yamasoba Tatsuya、Obi Syotaro、Toyoda Shigeru、Nakamura Fumitaka、Inoue Teruo、Poole David C.、Kano Yutaka
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 125 Pages: 134~145

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00972.2017

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Association of serum concentrations of irisin and the adipokines adiponectin and leptin with epicardial fat in cardiovascular surgery patients2018

    • Author(s)
      Kaneda Hiroyuki、Nakajima Toshiaki、Haruyama Akiko、Shibasaki Ikuko、Hasegawa Takaaki、Sawaguchi Tatsuya、Kuwata Toshiyuki、Obi Syoutarou、Arikawa Takuo、Sakuma Masashi、Amano Hirohisa、Toyoda Shigeru、Fukuda Hirotsugu、Inoue Teruo
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Pages: e0201499

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0201499

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stroke work progressively increased until maximal exercise in long distance runners, but plateaued at submaximal exercise in sprinters.2018

    • Author(s)
      Fukuda T, Matsumoto A, Kurano M, Nagahama H, Nakajima T
    • Journal Title

      J Phys Fitness Sports Med

      Volume: 7 Pages: 103~112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Serum adiponectin and TNFα concentrations are closely associated with epicardial adipose tissue fatty acid profiles in patients undergoing cardiovascular surgery2018

    • Author(s)
      Sawaguchi S, Nakajima T, Hasegawa T, Shibasaki I, Kaneda T, Obi S, Kuwata T, Sakuma M, Toyoda S, Ohni M, Abe S, Fukuda H, Inoue T.
    • Journal Title

      IJC Heart & Vasculature

      Volume: 18 Pages: 86~95

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microvascular endothelial function in patients with obstructive sleep apnea syndrome2018

    • Author(s)
      Arikawa T, Toyoda S, Miyamoto M, Suzuki K, Nakajima I, Saito F, Watanabe R, Kaneda HFukuda R, Sakuma M, Tokoi S, Abe S, Nakajima T, Inoue T.
    • Journal Title

      Vasc Fail

      Volume: 2 Pages: 53~58

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat induces myogenic transcription factors of myoblast cells via transient receptor potential vanilloid 1 (Trpv1)2018

    • Author(s)
      Obi Syotaro、Nakajima Toshiaki、Hasegawa Takaaki、Nakamura Fumitaka、Sakuma Masashi、Toyoda Shigeru、Tei Chuwa、Inoue Teruo
    • Journal Title

      FEBS Open Bio

      Volume: 9 Pages: 101~113

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12550

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Combination of KAATSU training® and BCAA intake for a patient after aortic valve replacement surgery: A case study.2018

    • Author(s)
      Ooshima A, Ishizaka Y, Katayanagi S, Arakawa C, Takahashi R, Nozawa N, Mizushima Y, Matsumoto K, Sawaguchi T, Haruyama A, Toyoda S, Ogawa H, Shibasaki I, Yagi H, Yamaguchi S, Uematsu A, Yasuda T, Sato Y, Fukuda H, Inoue T, Nakajima T.
    • Journal Title

      Int J KAATSU Training Res

      Volume: 12 Pages: 1~4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 大動脈弁置換術後に“加圧トレーニングR”とBCAA の摂取を併用し良好な経過が得られた1例2018

    • Author(s)
      大島杏奈,石坂勇人,片柳聡,荒川智江,髙橋玲子,野澤直広,水嶋優太,松本和久,豊田茂,春山亜希子,澤口達也,柴崎郁子,小川博永,八木博,山口すおみ,植松梓,安田智洋,佐藤義昭,福田宏嗣,井上晃男,
    • Journal Title

      日本加圧トレーニング学会雑誌

      Volume: 8 Pages: 1~6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 心大血管手術患者におけるアディポネクチン、レプチン濃度と心外膜脂肪量との関連2019

    • Author(s)
      。金田宇行、中島敏明、春山亜希子、柴崎郁子、豊田茂、福田宏嗣、井上晃男
    • Organizer
      第53回日本成人病(生活習慣病)学会
  • [Presentation] 心臓血管外科リハビリテーションの新たなる試み加圧トレーニングの臨床応用とその効果2019

    • Author(s)
      小川 博永 桐谷 ゆり子, 関 雅弘, 武井 祐介, 手塚 雅博, 緒方 孝治, 柴崎 郁子, 福田 宏嗣, 澤口 達也, 中島 敏明
    • Organizer
      第49回日本心臓血管学会学術総会(
  • [Presentation] Effects of low-intensity resistance training under blood flow restriction on skeletal muscle size and its safety in cariovascular surgery patients2019

    • Author(s)
      Ogawa H, Nakajima T, Toyoda S,Inoue T, Shibasaki I, Fukuda H.
    • Organizer
      第83回日本循環器学会総会・学術集会
  • [Presentation] Clinical usefulness of new R-R interval analysis using heart rate sensor WHS-1 to identify sleep apnea syndrome.2019

    • Author(s)
      Arikawa T, Nakajima T,Toyoda T, Tsutsumi T, Kaneda H, Haruyama A, Inoue T, Matsui T, Nakata A
    • Organizer
      第83回日本循環器学会総会・学術集会
  • [Presentation] Heat increases protein synthesis system and muscle transcription factors of myoblast cells.2019

    • Author(s)
      Obi S, Inoue T, Nakajima T
    • Organizer
      第83回日本循環器学会総会・学術集会
  • [Presentation] Association of serum concentrations of irisin and the adipokines, adiponectin and leptin with epicardial fat in cardiovascular patients.2019

    • Author(s)
      Kaneda H, Nakajima T, Haruyama A, Kuwata T, Obi S, Arikawa T, Sakuma M, Amano Y, Toyoda S, Fukuda H, Inoue T
    • Organizer
      第83回日本循環器学会総会・学術集会
  • [Presentation] Prediction of acute phase complications in patients with infectious endocarditis.2019

    • Author(s)
      Saito H, Toyoda S, Arikawa T, Inami H, Kaneda H, Kaneya T, Abe S, Nakajima T, Inoue T.
    • Organizer
      第83回日本循環器学会総会・学術集会
  • [Presentation] 外来心臓リハビリテーション患者の背景因子とQOLの現状2019

    • Author(s)
      千原恵美子、福地麻紀子、笠原佐友利、大関瞳、白井千貴、船橋智子、乾寛美、中島敏明
    • Organizer
      第83回日本循環器学会総会・学術集会
  • [Presentation] Low-Intensity Electrical Stimulation Combined with Moderate Blood Flow Restriction Enhances MCT1 and Mitochondrial Biogenesis in Rat Skeletal Muscle: Role of PGC-1α.2018

    • Author(s)
      Nakajima T, Yasuda T, Obi S, Nishimura M, Inoue T, Kano Y.
    • Organizer
      The American Heart Association
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Association of Serum Concentrations of Irisin and the Adipokines Adiponectin and Leptin with Epicardial Fat in Cardiovascular Surgery Patients.2018

    • Author(s)
      Kaneda H, Nakajima T, Haruyama A, Shibasaki I, Obi S, Toyoda S, Nishimura M, Fukuda H, Inoue T
    • Organizer
      The American Heart Association
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relationships between short physical performace battery and clinical and laboratory factors for cardiovascular disease inpatients.2018

    • Author(s)
      Yasuda T, Nakajima T, Sawaguchi T, Nozawa N, Arakawa T, Takahashi R, Mizushima Y, Katayanagi S, Matsumoto K, Toyoda S, Inoue T.
    • Organizer
      The American College of Sports Medicine
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大腿近位部の血流制限がレッグエクステンション運動中の表面筋電図に与える影響2018

    • Author(s)
      石坂勇人、水嶋優太、植松梓、澤口達也、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第22回総合理学療法研究会
  • [Presentation] 骨格筋芽細胞は温熱刺激により蛋白合成系が増大して分化を誘導させる2018

    • Author(s)
      小尾正太郎、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第24回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
  • [Presentation] 血流制限が低強度Leg Extension運動中の大腿前部筋厚に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      石坂勇人、野澤直広、水嶋優太、片柳聡、大島杏奈、荒川智江、高橋玲子、澤口達也、安田智洋、植松梓、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第24回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
  • [Presentation] 高齢循環器疾患患者の認知機能の現状と転帰に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      石坂勇人、野澤直広、水嶋優太、松本和久、片柳聡、荒川智江、高橋玲子、大島杏奈、山口すみお、豊田茂、有川拓男、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第24回日本心臓リハビリテーション学会学術集
  • [Presentation] 大動脈弁置換術後に加圧トレーニングとBCAAの摂取を併用し良好な経過を得られた1例2018

    • Author(s)
      大島杏奈、石坂勇人、片柳聡、荒川智江、高橋玲子、野澤直広、水嶋優太、松本和久、井上晃男、澤口達也、柴崎郁子、豊田茂、八木博、山口すみお、中島敏明
    • Organizer
      第24回日本心臓リハビリテーション学会学術集
  • [Presentation] 当院におけるTAVI患者の現状と問題点~術後経過の検討2018

    • Author(s)
      片柳聡、石坂勇人、荒川智江、高橋玲子、野澤直広、水嶋優太、松本和久、大島杏奈、那須野尚久、武井祐介、柴崎郁子、福田宏嗣、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第9回日本経カテーテル弁治療学会学術集会
  • [Presentation] 加圧トレーニングがレッグエクステンション運動中の筋厚に与える影響2018

    • Author(s)
      石坂勇人、植松梓、野澤直広、水嶋優太、片柳聡、松本和久、大島杏奈、荒川智江、高橋玲子、山口すおみ、澤口達也、安田智洋、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第37回日本臨床運動療法学会学術集会
  • [Presentation] ホームECGシステムによる在宅心臓リハビリテーションの可能性。加圧トレーニングがレッグエクステンション運動中の筋厚に与える影響2018

    • Author(s)
      片柳聡、石坂勇人、野澤直広、水嶋優太、有川拓男、山口すおみ、中島敏明、井上晃男
    • Organizer
      第37回日本臨床運動療法学会学術集会
  • [Presentation] 高齢循環器疾患患者の転帰に及ぼす要因2018

    • Author(s)
      石坂勇人、植松梓、野澤直広、水嶋優太、片柳聡、松本和久、大島杏奈、片柳聡、荒川智江、高橋玲子、山口すおみ、豊田茂、有川拓男、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第37回日本臨床運動療法学会学術集会
  • [Presentation] Influence of atrial fibrillation on oxygen uptake and exercise tolerance in cardiovascular patients: Close association with heart rate response2018

    • Author(s)
      Takano N, Amiya E, Oguri G, Nakayama A, Taya M, Nakajima T, Morita H, Komuro I.
    • Organizer
      第22回日本心不全学会学術集会
  • [Presentation] 心大血管手術患者における血清アディポネクチン、レプチン濃度と心外膜脂肪量との関連2018

    • Author(s)
      金田宇行、中島敏明、春山亜希子、柴崎郁子、澤口達也、有川拓男、天野裕久、豊田茂、福田弘嗣、井上晃男。
    • Organizer
      第55回日本臨床生理学会総会
  • [Presentation] )心不全患者におけるフレイル、サルコペニア対策としての加圧トレーニング2018

    • Author(s)
      中島敏明、澤口達也、小尾正太郎、豊田茂、井上晃男
    • Organizer
      第55回日本臨床生理学会総会
  • [Presentation] 血流制限下の低強度電気刺激はラットの骨格筋におけるMCT発現を増強する2018

    • Author(s)
      中島敏明、安田智洋、小尾正太郎、豊田茂、井上晃男、狩野豊
    • Organizer
      第55回日本臨床生理学会総会
  • [Presentation] 大動脈弁置換術後に加圧トレーニングとBCAAの摂取を併用し良好な経過が得られた1例2018

    • Author(s)
      大島杏奈、石坂勇人、水嶋優太、植松梓、安田智洋、片柳聡、荒川智江、髙橋玲子、野澤直広、松本和久、柴崎郁子、豊田茂、佐藤義昭、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第14回日本加圧トレーニング学会学術集会
  • [Presentation] 大会長講演 加圧トレーニングの5大効果について.2018

    • Author(s)
      中島敏明
    • Organizer
      第14回日本加圧トレーニング学会学術集会
  • [Presentation] 加圧トレーニングがレッグエクステンション運動中の筋厚に与える影響2018

    • Author(s)
      水嶋優太、石坂勇人、大島杏奈、植松梓、安田智洋、片柳聡、荒川智江、髙橋玲子、野澤直広、松本和久、柴崎郁子、豊田茂、佐藤義昭、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第14回日本加圧トレーニング学会学術集会
  • [Presentation] 大動脈弁置換術後患者の加圧トレーニングの効果と表面筋電図による検討2018

    • Author(s)
      石坂勇人、大島杏奈、植松梓、安田智洋、片柳聡、荒川智江、髙橋玲子、野澤直広、水嶋優太、松本和久、柴崎郁子、豊田茂、八木博、山口すおみ、井上晃男、中島敏明。
    • Organizer
      第3回心臓リハビリテーション学会関東甲信越支部地方会
  • [Book] 心不全と認知症2018

    • Author(s)
      井上晃男、有川拓男、豊田茂、中島敏明、鄭忠和
    • Total Pages
      525-530
    • Publisher
      成人病と生活習慣病

URL: 

Published: 2021-01-27  

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