2019 Fiscal Year Research-status Report
不活動が脳由来神経栄養因子 BDNFに及ぼす影響と運動介入効果の基礎的検討
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19K11359
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| Research Institution | Teikyo University of Science & Technology |
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Principal Investigator |
萩原 宏毅 帝京科学大学, 医療科学部, 教授 (80276732)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斉藤 史明 帝京大学, 医学部, 准教授 (40286993)
廣瀬 昇 帝京科学大学, 医療科学部, 准教授 (60460391)
相原 正博 帝京科学大学, 医療科学部, 助教 (90736472)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 不活動 / 脳由来神経栄養因子 BDNF / 運動介入 / トレッドミル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
不活動により骨格筋では廃用性に筋萎縮が起こり、さまざまな ADLの低下を引き起こす。これに対して、運動療法が日々のリハビリテーションで実践されている。運動は、筋力を保ち ADLを維持するために重要であるばかりでなく、脳機能も改善させる効果がある。近年、実験動物やヒトにおいて、脳機能の生理的活性因子である脳由来神経栄養因子（BDNF）が運動により増加することが報告されている。一方、廃用性筋萎縮状態における BDNFについてはほとんど検討されていない。本研究課題は、(1)不活動による廃用性筋萎縮状態では BDNFはどうなるのか、(2)それに対して運動介入を行うと BDNFはどう変化するのか、ということを解明することを研究目的としている。本年度は、野生型C57BL6マウスに対して不活動による廃用性筋萎縮状態誘発し、それに対して通常の再荷重およびトレッドミルによる運動介入を行い、血液と骨格筋におけるBDNFの変化を解析した。その結果、血中、骨格筋とも、BDNFは不活動によって減少し、運動介入によって増加を示した。また、血中の BDNFと骨格筋中の BDNFの動態は異なっていることが示唆された。次年度は血液と骨格筋に加え、脳においても解析を行う計画である。また、運動介入は実施条件（頻度や運動強度、実施時間）を様々に変更して次年度も継続するする予定である。これにより、最終的に最適な運動介入条件を決定した上で、BDNFの動態を経時的に明らかにしたい。これまで、廃用性筋萎縮時の脳機能や運動療法介入の効果を客観的に評価できる「バイオマーカー」は確立されていない。本研究課題により、BDNFがこのバイオマーカーになりうるか検討する基礎となるデータを得ることを目指したい。
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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
本年度は、野生型C57BL6マウスに対して不活動による廃用性筋萎縮状態誘発し、それに対して通常の再荷重およびトレッドミルによる運動介入を実施し、血液と骨格筋におけるBDNFの変化を解析した。その結果、BDNFは不活動によって減少し、運動介入によって増加することが明らかになった。また、血中の BDNFと骨格筋中の BDNFの動態は異なっていることが示唆された。これらの結果は、国内学会全国大会にて発表した（〔学会発表〕1-3）。現在、次年度に脳においても解析を行うための準備を進めている。また、運動介入は実施条件を変更して次年度も継続するする予定である。すべて終了後に、これらの不活動およびそれに対する運動介入が、未実施の対照群と比較してどのように影響するかまとめる予定である。このように、研究はほぼ計画通り解析が進んでいるため、おおむね順調と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、血液と骨格筋に加え、脳においても解析を行う計画である。また、運動介入は実施条件（頻度や運動強度、実施時間）をいくつか変更して継続するする予定である。これにより決定した最適な条件で運動介入を実施し、その結果を、血液、骨格筋、および脳でより多角的に検討する計画である。そして、不活動の影響およびそれに対する運動介入の効果を対照群との比較によりまとめる方針である。合わせて、研究実施計画で予定した効果の作用機序の検討にも取りかかりたい。
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| Causes of Carryover |
当初の予定通り、現在筋萎縮誘発モデルマウスに対して運動介入を実施中である。様々な条件を試して最適な介入条件を明らかにするため、運動介入は次年度も継続する予定である。これにより最適な介入条件を決定した後、対照群と比較してどのように変化するか解析する計画である。このような理由から、解析に要する費用の一部は本年度中には計上しなかったため、次年度に使用額が生じた。次年度はこの解析に必要な物品の費用も含めて、研究課題をまとめるために研究費を使用する計画である。
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