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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of rehabilitation method applying physical stimulation as countermeasure for sarcopenia and elucidation of its underlying molecular mechanisms

Research Project

Project/Area Number 19H03981
Research InstitutionDokkyo Medical University

Principal Investigator

中島 敏明  獨協医科大学, 医学部, 特任教授 (50227790)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐久間 理吏  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (10530199)
小尾 正太郎  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (10734452)
井上 晃男  獨協医科大学, 医学部, 特任教授 (20168454)
安田 智洋  聖隷クリストファー大学, 看護学部, 教授 (20549604)
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, 教授 (80332998)
柴崎 郁子  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80438689)
狩野 豊  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90293133)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordssarcopenia / muscle atrophy / rehabilitation / heat stress / hypoxia / Kaatsu training
Outline of Annual Research Achievements

臨床研究 1) 心臓血管手術後の入院期間の延長に関する予測因子の検討: 心臓手術が予定されている192 人の患者に対して,術前,術中および周術期の臨床データを評価して,入院期間に影響を与える要因を検討した.サルコペニアは,心臓手術を受けた患者の術後入院期間の延長に関連する最も重要な要因であった.さらに,サルコペニアの改善,栄養状態の改善,および心肺バイパス時間の短縮は,心臓血管手術を受けたサルコペニア患者の入院期間を短縮すると思われた.2) 心臓血管外科周術期リハビリテーションにおける加圧トレーニング (K) の臨床効果の検討:K群(8例)は,術後200m歩行安定後を目安に入院中から開始し,退院後も週2回3ヶ月実施し,SMI,大腿前面筋厚(MTH)ならびに身体機能を術前,術後,術後3ヶ月の時点で測定した.Kを実施しない群をN群(8例)とした. NSMIおよびMTHは,術後1-2週間の測定でK群もN群も術前に比較し有意に低下した. SMI,MTHは,N群は術直後,術後3ヶ月の経過で有意な増加を認めなかったが,K群は術直後,術後3ヶ月の経過で有意な増強を認めた. K群の経過中に循環動態の悪化はなく,副作用も認めなかった.身体的フレイルを呈した患者のK群5人中2人は術後3ヶ月の筋力測定でサルコペニアからの脱却を認めた. 基礎研究: 1) マウス除神経モデルを用いた骨格筋肥大を誘導する温熱処置条件の検討: C57BL/6Jマウスの右座骨神経を切除したDEN群, 左座骨神経を切除せず皮膚を縫合したSham群を作成した. 1日1回の温熱刺激負荷2週間ではSham肢においてHEATで有意に筋湿重量が増加した.一方, DEN肢の筋湿重量は増加しなかった.さらに, このモデルで, 遺伝子のarray解析を行った. 2倍以上増加した遺伝子は,1040遺伝子, 0.5倍以下に低下した遺伝子は510個あった. KEGG pathway検索では, FOXOシグナル経路, autophagy, 細胞の老化などの生物学的機能に関与する遺伝子群が明らかとなった

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Effect of sarcopenia on hospital stay from post cardiac surgery to discharge2022

    • Author(s)
      Shibasaki Ikuko、Ouchi Motoshi、Fukuda Taira、Tsuchiya Go、Ogawa Hironaga、Takei Yusuke、Tezuka Masahiro、Kanazawa Yuta、Katayanagi Satoshi、Nozawa Naohiro、Mizushima Takashi、Toyoda Shigeru、Fukuda Hirotsugu、Nakajima Toshiaki
    • Journal Title

      IJC Heart & Vasculature

      Volume: 39 Pages: 101003~101003

    • DOI

      10.1016/j.ijcha.2022.101003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low-Intensity Resistance Training with Moderate Blood Flow Restriction Appears Safe and Increases Skeletal Muscle Strength and Size in Cardiovascular Surgery Patients: A Pilot Study.2021

    • Author(s)
      Hironaga Ogawa, Toshiaki Nakajima, Ikuko Shibasaki, Takahisa Nasuno, Hiroyuki Kaneda, Satoshi Katayanagi, Hayato Ishizaka, Yuta Mizushima, Azusa Uematsu, Tomohiro Yasuda, Hiroshi Yagi, Shigeru Toyoda, Tibor Hortobágyi, Takashi Mizushima, Teruo Inoue, Hirotsugu Fukuda
    • Journal Title

      J Clin Med

      Volume: 10 Pages: 547.

    • DOI

      10.3390/jcm10030547

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Type I diabetes suppresses intracellular calcium ion increase normally evoked by heat stress in rat skeletal muscle2021

    • Author(s)
      Ikegami Ryo、Eshima Hiroaki、Nakajima Toshiaki、Toyoda Shigeru、Poole David C.、Kano Yutaka
    • Journal Title

      American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology

      Volume: 320 Pages: R384~R392

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00168.2020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of low-intensity resistance KAATSU training on respiratory and circulatory dynamics in healthy young men2021

    • Author(s)
      Ishizaka Hayato、Mizushima Yuta、Uematsu Azusa、Hirota Mitsuki、Sato Yoshiaki、Mizushima Takashi、Toyoda Shigeru、Nakajima Toshiaki
    • Journal Title

      International Journal of KAATSU Training Research

      Volume: 17 Pages: 1~6

    • DOI

      10.3806/ijktr.17.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] KAATSU training improves the femoris quadriceps muscle brightness in postoperative patients with valvular heart disease2021

    • Author(s)
      Fukuda Taira、Ishizaka Hayato、Mizushima Yuta、Nozawa Naohiro、Ogawa Hironaga、Shibasaki Ikuko、Sato Yoshiaki、Toyoda Shigeru、Fukuda Hirotsugu、Nakajima Toshiaki
    • Journal Title

      International Journal of KAATSU Training Research

      Volume: 17 Pages: 7~10

    • DOI

      10.3806/ijktr.17.7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preoperative Serum GDF-15, Endothelin-1 Levels, and Intraoperative Factors as Short-Term Operative Risks for Patients Undergoing Cardiovascular Surgery2021

    • Author(s)
      Kato T, Nakajima T, Fukuda T, Shibasaki I, Hasegawa T, Ogata K, Ogawa H, Hirota S, Ohashi H, Saito S, Takei Y, Tezuka M, Seki M, Kuwata T, Sakuma M, Abe S, Toyoda S, Inoue T, Fukuda H
    • Journal Title

      J. Clin. Med.

      Volume: 10 Pages: 1960.

    • DOI

      10.3390/jcm10091960

  • [Journal Article] Is blood flow-restricted training effective for rehabilitation of a pianist with residual neurological symptoms in the upper limbs? A case study2021

    • Author(s)
      Yasuda Tomohiro、Sato Yumi、Nakajima Toshiaki
    • Journal Title

      Journal of Physical Therapy Science

      Volume: 33 Pages: 612~617

    • DOI

      10.1589/jpts.33.612

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Left Atrial Reservoir Strain is an Early Marker of Atrial Fibrosis in Cardiovascular Surgery Patients.2021

    • Author(s)
      Toshiaki Nakajima, Akiko Haruyama, Suguru Hirose, Hiroko Yazawa, Taira Fukuda, Hirohisa Amano, Shu Inami, Syotaro Obi, Takuo Arikawa, Ikuko Shibasaki, Masashi Sakuma, Shichiro Abe, Hirotsugu Fukuda, Teruo Inoue, Shigeru Toyoda
    • Organizer
      The American Heart Association
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preoperative Serum Gdf-15, Endothelin-1 Levels, and Intraoperative Factors as Short-Term Operative Risks for Patients Undergoing Cardiovascular Surgery.2021

    • Author(s)
      Takashi Kato, Toshiaki Nakajima, Taira Fukuda, Ikuko Shibasaki, Toshiyuki Kuwata, Shigeru Toyoda, Teruo Inoue, Hirotsugu Fukuda
    • Organizer
      The American Heart Association
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 心臓血管外科周術期リハビリテーションへの加圧トレーニングの臨床応用と筋肥大効果2021

    • Author(s)
      小川博永、中島敏明、福田宏嗣、豊田茂、井上晃男
    • Organizer
      第27回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
  • [Presentation] 女性健常高齢者における血清GDF-15濃度とeGFR, ヘモグロビン、サルコペニアとの関連についての検討2021

    • Author(s)
      福田平、矢澤寛子、金田宇行、那須野尚久、豊田茂、阿部七郎、井上晃男、中島敏明
    • Organizer
      第27回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
  • [Presentation] TAVI患者の術前栄養状態と退院後身体機能の関連性2021

    • Author(s)
      外山洋平, 片柳聡, 石坂勇人, 水嶋優太, 野澤直広, 松本和久, 西川佳織, 高橋玲子, 荒川智恵, 那須野尚久, 井上晃男, 中島敏明
    • Organizer
      第27回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
  • [Presentation] 心疾患患者におけるサルコペニア、栄養障害、カヘキシアの指標としてPhase Angleの有用性2021

    • Author(s)
      廣瀬優、中島敏明、石坂勇人, 野澤直広, 片柳聡、矢澤寛子、矢澤寛子、金田宇行、春山亜希子、那須野尚久、柴崎郁子、豊田茂、福田宏嗣、井上晃男
    • Organizer
      第27回日本心臓リハビリテーション学会学術集会
  • [Presentation] 特別講演 骨格筋とリハビリテーション2021

    • Author(s)
      中島敏明
    • Organizer
      第6回日本心臓リハビリテーション学会 関東甲信越支部地方会
    • Invited
  • [Presentation] 心大血管疾患手術(TAVI,AVR)女性患者の血中GDF-15濃度と筋機能との関連について:健常高齢者との比較2021

    • Author(s)
      福田平、中島敏明、矢澤寛子、廣瀬優、戸倉通彰、那須野尚久、柴崎郁子、福田博嗣、阿部七郎、佐久間理吏、井上晃男、豊田茂
    • Organizer
      第6回日本心臓リハビリテーション学会 関東甲信越支部地方会
  • [Presentation] ASO患者の和温療法の急性作用:静脈血血液ガスならびにMuse細胞動員に関する検討2021

    • Author(s)
      西川理壱、中島敏明、佐久間理吏、春山亜希子、天野裕久、小尾正太郎、有川拓郎、豊田茂、井上晃男
    • Organizer
      第6回日本心臓リハビリテーション学会 関東甲信越支部地方会
  • [Presentation] 大腿直筋筋輝度はサルコペニア心疾患患者の膝伸展筋力を規定する因子である2021

    • Author(s)
      野澤直広、片柳聡、石坂勇人、水嶋優太、松本和久、外山洋平、髙橋玲子、神戸貴大、西川佳織、植松梓、安田智洋、豊田茂、井上晃男、荒川智江、中島敏明、美津島隆
    • Organizer
      第6回日本心臓リハビリテーション学会 関東甲信越支部地方会
  • [Presentation] TAVI患者の術前のPhase Angleと術前及び退院後身体機能の関連性について2021

    • Author(s)
      外山洋平, 石坂勇人, 水嶋優太, 野澤直広、松本和久、神戸貴大、西川佳織、髙橋 玲子、荒川智江、那須野尚久、戸倉通彰、豊田茂、中島敏明
    • Organizer
      第6回日本心臓リハビリテーション学会 関東甲信越支部地方会
  • [Presentation] 健常若年者に対する加圧レッグエクステンション運動中の呼吸循環動態2021

    • Author(s)
      石坂勇人,水嶋優太,植松梓、山口すおみ、八木博、中島敏明
    • Organizer
      第6回日本心臓リハビリテーション学会 関東甲信越支部地方会
  • [Presentation] 携帯型加圧デバイスC3のリハビリテーションへの応用2021

    • Author(s)
      中島敏明
    • Organizer
      第17回日本加圧トレーニング学会学術集会
  • [Presentation] Left Atrial Reservoir Strain is an Early Marker of Atrial Fibrosis in Cardiovascular Surgery.2021

    • Author(s)
      Toshiaki Nakajima, Akiko Haruyama, Suguru Hirose, Hiroko Yazawa, Taira Fukuda, Hirohisa Amano, Shu Inami, Syotaro Obi, Takuo Arikawa, Ikuko Shibasaki, Masashi Sakuma, Shichiro Abe, Hirotsugu Fukuda, Teruo Inoue, Shigeru Toyoda
    • Organizer
      第86回日本循環器学会学術集会
  • [Presentation] Association of Serum Adiponectin, Myostatin and Sarcopenia in Cardiovascular Surgery Patients2021

    • Author(s)
      Riichi Nishikawa, Toshiaki Nakajima, Taira Fukuda, Akiko Haruyama, Ikuko Shibasaki, Takuo Arikawa, Syotaro Obi, Hirohisa Amano, Masashi Sakuma, Shichiro Abe, Hirotsugu Fukuda, Teruo Inoue, Shigeru Toyoda
    • Organizer
      第86回日本循環器学会学術集会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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