2016 Fiscal Year Research-status Report
高齢ラットにおけるストレッチによる筋力増強効果の分子生物学的検討
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16K01445
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
池田 聡 北海道大学, 大学病院, 准教授 (00343369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生駒 一憲 北海道大学, 大学病院, 教授 (70202918)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 高齢者 / サルコペニア / リハビリテーション / 筋力増強 / 機械的刺激 / 分子生物学 / 遺伝子発現 / 転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢化社会を迎え高齢者の筋力低下、サルコペニアが問題となっている。高齢者リハビリテーション医療において筋力増強は非常に重要であるが、分子生物学的視点から筋力増強をとらえ、解析した研究は少ない。我々は筋力増強の基盤は、遺伝子転写促進による筋蛋白の合成という観点から、動物モデルを用いて筋力増強と関連した転写因子や初期遺伝子の発現につき解析を行い、筋力増強の分子生物学的検討を行ってきた。しかし、高齢動物における筋力増強に関する分子生物学的知見は殆どない。高齢者における筋力増強や高齢者の脳卒中、大腿骨頚部骨折など筋力低下を来たしやすい疾患が増加する中、高齢者の筋力増強に関する研究が必要である。高齢者の筋力増強に関する研究により脳卒中後遺症や脊髄損傷の予後改善や介護量の軽減、寝たきり老人の減少に貢献することが期待できる。
本研究は、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強効果を調べるため麻酔下で高齢ラットの骨格筋に他動伸長を加え、筋関連転写因子 MyoD、Myogenin 等、筋関連成長因子IGF, FGF,MGFなど、筋構成タンパクであるミオシン、アクチン、デスミンなどのmRNA発現をリアルタイムRT-PCRを用いて計測し、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強に与える効果を検討する。また、高齢ラットで脳梗塞などの疾患モデルを作成し、ストレッチの効果を検討するものである。本年度は、高齢ラットにおけるストレッチとリハビリテーションアプローチによる筋力増強効果を分子生物学的手法を用いて解析し、より効果的な筋力増強法を開発を目的として筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR 法を用い筋成長因子、筋特異的転写因子と筋鉤性タンパクなどのmRNA 発現解析の準備を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
リハビリテーションアプローチによる筋力増強効果を分子生物学的手法を用いて解析し、より効果的な筋力増強法を開発を目的として筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR 法を用いMGF、IGF、FGF などの筋成長因子、myogenin、MyoD などの筋特異的転写因子とミオシン、アクチン、トロポニンなどのmRNA 発現解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
筋を肥大させる作用を持つ筋関連の転写因子および筋組織の成長因子・筋構成タンパク遺伝子発現を解析するため定量遺伝子増幅装置を用いたリアルタイムRT-PCR法を用いMGF、IGF、FGFなどの筋成長因子、myogenin、MyoDなどの筋特異的転写因子とミオシン、アクチン、トロポニンなどのmRNA発現につき解析の可能な条件設定をおこなう。
イソフルレン吸入麻酔下で他動的に足関節背屈を一日一回1週間施行し腓腹筋、ヒラメ筋、前脛骨筋を摘出、RNAの抽出を行い、リアルタイムRT-PCR法にて各mRNAの発現を定量する。またELISA法を用いて実際のタンパクの定量を、組織学的に筋断面積、筋線維のタイプなどを検討する。運動負荷、ストレッチ刺激、電気刺激などを変化・複合させ、より効果的に筋力増強因子mRNA発現が得られる条件を決定する。
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| Causes of Carryover |
当年度研究計画で使用予定であった高齢動物を使用しなかったため残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強効果を調べるため麻酔下で高齢ラットの骨格筋に他動伸長を加え、筋関連転写因子 MyoD、Myogenin 等、筋関連成長因子IGF, FGF,MGFなど、筋構成タンパクであるミオシン、アクチン、デスミンなどのmRNA発現をリアルタイムRT-PCRを用いて計測し、高齢動物における機械的ストレッチ刺激の筋力増強に与える効果を検討するために高齢動物購入費に充てる。
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