2016 Fiscal Year Research-status Report
HIF-1αを治療標的とした筋線維症に対する理学療法学的治療戦略の開発
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16K12937
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
沖田 実 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 教授 (50244091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 治郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 准教授 (20380834)
坂本 淳哉 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 准教授 (20584080)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 理学療法学 / 筋線維症 / HIF-1α |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は筋線維症モデルラットに対するHIF-1α阻害薬実験を実施し，筋線維症ならびにそれが要因となって起こる関節可動域（ROM）制限に対する効果を検討した．
実験動物には生後8週齢のWistar系雄性ラットを用い，無処置の対照群と両側足関節を最大底屈位の状態で4週間ギプスで不動化することでヒラメ筋に筋線維症を発症させる実験群を設けた．そして，実験群はHIF-1αの活性を選択的に阻害可能な3-(5’-hydroxymethyl-2’-furyl)-1-benzyl indazole（YC-1）を生理食塩水に溶解し，2mg/kg（体重）の用量で週6回の頻度で腹腔内投与するYC-1投与群と，生理食塩水のみを腹腔内投与するsham群に振り分けた．不動期間終了後は麻酔下で足関節背屈のROMを測定し，その後，ヒラメ筋をreal time RT-PCR法に供し，タイプⅠ・ⅢコラーゲンそれぞれのmRNA発現量を検索した．
結果，足関節背屈のROMはYC-1投与群，sham群ともに対照群より有意に低値を示したが，YC-1投与群はsham群より有意に高値を示した．次に，タイプⅠコラーゲンmRNA発現量はYC-1投与群，sham群ともに対照群より有意に高値を示し，YC-1投与群とsham群には有意差を認めなかった．一方，タイプⅢコラーゲンmRNA発現量はsham群のみ対照群より有意に高値を示し，YC-1投与群は対照群と有意差を認めなかった．
以上の結果から，不動の過程でYC-1を投与することで筋線維症ならびにROM制限の進行がある程度予防できることが示唆された．そのため今後は，血流促進効果が期待される理学療法学的介入戦略によるHIF-1α発現抑制効果ならびに筋線維症の予防効果を検討するとともに，YC-1投与との併用効果についても検討する予定である．
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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
今年度の研究結果から，骨格筋の不動によって惹起される筋線維症の標的分子は当初の仮説通りHIF-1αであると想定でき，その発現や発現後の活性化を抑制することで筋線維症の発生を予防できる可能性が示された．今年度の研究内容はチャレンジ性が非常に高いと考えていたが，上記の成果が得られた点は十分に満足行くものであった．ただ，今回設定したYC-1の投与用量ではタイプⅠコラーゲンmRNAの発現抑制効果は認められず，投与用量については検討の余地が残された．つまり，以上の点を総合的に判断した結果，現在までの研究の進捗状況としては「おおむね順調に進展している」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の課題としては，YC-1の投与用量があげられ，この点については次年度に追加実験を実施する必要があると考えている．
一方，今年度の研究成果として骨格筋の不動によって惹起される筋線維症の標的分子はHIF-1αであることが想定された．そして，HIF-1αは組織の低酸素状態の惹起によって発現する転写因子であることから，骨格筋の血流促進効果が期待される電気刺激療法や温熱療法といった理学療法学的介入戦略は筋線維症の予防に効果的ではないかと予想している．よって，次年度はこれら理学療法学的介入戦略のHIF-1α発現抑制効果ならびに筋線維症予防効果を検討し，筋線維症に対する理学療法学的介入戦略の生物学的効果を明らかにしていく予定である．
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[Presentation] 拘縮の科学2016
Author(s)
沖田 実
Organizer
第2回北海道千歳リハビリテーション科学学会
Place of Presentation
千歳リハビリテーション学院（北海道・千歳市）
Year and Date
2016-09-03 – 2016-09-03
Invited
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