Inflammatory transformation of myofibers via neutrophil fusion - Elucidation of the onset mechanism of chronic myalgia-

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K10229
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Tohoku University (2020-2023); Tohoku Fukushi University (2019)
• Principal Investigator: TSUCHIYA MASAHIRO 東北大学, 歯学研究科, 非常勤講師 (60372322)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神崎 展 東北大学, 医工学研究科, 教授 (10272262) ; 萩原 嘉廣 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (90436139) ; 四釜 洋介 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 口腔疾患研究部, 副部長 (10588908)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 筋-筋膜性疼痛 / 顎関節症 / 好中球 / サイトカイン / 筋衛星細胞

Outline of Final Research Achievements

The inflammatory process in skeletal muscle after excessive activities involves a complicated mechanism with the cellular and molecular dynamics. Neutrophils are the main immune cells during acute inflammation and have pleiotropic effects by producing several activators including inflammatory cytokines. We investigated the role of neutrophils in the development process of chronic myalgia in skeletal muscle. In a chronic myalgia model conducted in neutrophil-depleted mice, increased pain thresholds were observed. Not only decreased production of local inflammatory cytokines, but also increased level of end products of NETs were confirmed in region with chronic myalgia. The above results indicate that neutrophils play a very important role in the development process of chronic myalgia.

Free Research Field

補綴・理工系歯学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

顎関節症に伴う慢性筋痛の多くは筋・筋膜性疼痛疾患(MPS)と同様の症状を含み，異常な線維性構造（索状硬結）の存在と遷延化した炎症性サイトカイン産生を特徴とする．しかしながら，その発症メカニズムは不明であり，治療法も確立されていない．
運動後の筋組織では特徴的な好中球の浸潤と細胞融合の活性化が報告されている．本研究ではその現象に着目し，運動後に浸潤する好中球がIL-1産生を介して筋痛を誘導することを明らかとした．好中球は急性炎症時の主要な免疫細胞としての働きが知られる一方で，その役割についての理解は限定的であった．我々の結果は好中球の新規性のある働きを示すものであると考えられる．