2016 Fiscal Year Research-status Report
力学刺激の減少に伴い起こる培養系筋萎縮は臨床の廃用性筋萎縮モデルになりうるか？
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16K12938
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
河上 敬介 大分大学, 福祉健康科学部, 教授 (60195047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹井 宣昌 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 准教授 (20454762)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 理学療法 / 筋萎縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
廃用性筋萎縮に効果的な理学療法を解明するには、培養細胞を用いた廃用性筋萎縮モデルが不可欠である。薬物投与による培養筋萎縮モデルの報告はあるが、シグナルの一部を止めただけのモデルである。蛋白質分解・合成機構が絡む複雑なメカニズムを持つことが推測される臨床の廃用性筋萎縮のモデルとしては不十分であると考える。そこで本研究の目的は、臨床を模擬し、運動の脱負荷による培養筋萎縮モデルを確立させることにある。そして、本モデルがヒトや動物で起こる廃用性筋萎縮と同様の細胞内応答が起こるかどうか、異なる点はどこかを調べることにより、廃用性筋萎縮モデルになりうるかどうかを検証する。最終的には、いまだ不明な点の多い廃用性筋萎縮のメカニズムに迫るとともに、新しい理学療法の方策の検証へと萌芽させる。当該年度は、実験に適切な培養細胞による筋萎縮モデルの確立のために、筋培養細胞に活動負荷を与えた状態で培養した後、脱負荷状態に切り替えて培養し萎縮の形態学的検証を行った。具体的には、モデルとして適切な活動負荷時間・強度・頻度、脱負荷時間と萎縮や肥大の変化を検討した。その結果、これらのパラメータの中で、特に活動負荷時間や強度に関して、目的に合った条件がおおむね判明した。特に、刺激強度に関してのコントロールは非常に重要であり、刺激強度が強すぎると通常の運動状態から比べて過負荷トレーニング状態を模擬しており、刺激中止（特に中止直後の数時間）は休憩状態を模擬していることを示唆する結果を得た。
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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
当該年度の目標であった、筋培養細胞に活動負荷を与えた状態で培養した後、脱負荷状態に切り替えて培養し萎縮の形態学的検証（モデルとして適切な活動負荷時間・強度・頻度、脱負荷時間と萎縮や肥大の変化）を行った結果、その条件の中で、特に活動負荷時間や強度に関して、おおむね判明したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、実験に適切な培養細胞による筋萎縮モデルの確立のために、筋培養細胞に活動負荷を与えた状態で培養した後、脱負荷状態に切り替えて培養し萎縮の形態学的検証を行う。具体的には、モデルとして適切な活動負荷時間・強度・頻度、脱負荷時間と萎縮や肥大の変化を検討する。また、ユビキチン－プロテアソーム系とオートファジー系との両蛋白質分解機構や合成機構が、本筋萎縮モデルで活性化しているかどうか、またそれが必須かどうかを検証する。
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| Causes of Carryover |
肥大・萎縮実験系の詳細条件の検討に時間がかかり、シグナル関連の実験について展開が遅れたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
詳細条件が固まりつつあり、予定通りにシグナル関連実験の展開に使用する。
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