2020 Fiscal Year Research-status Report
骨格筋の繰り返し損傷による慢性化した炎症病態の解明
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19K19889
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
高木 領 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特別研究員 (00801705)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / カルシウム / 温度 / 理学療法 / 適応 / 損傷 / 機能 / 伸張性収縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過度な運動は骨格筋の損傷を惹起し, 機能低下を招く. 単回の筋損傷であれば, 機能低下は時間とともに回復するが, 繰り返し筋損傷が生じると機能低下は進行する. 本研究では, この進行する機能低下の病態を明らかにすることで, 予防する治療介入の確立に寄与できる知見が得られることが期待される. 昨年度は, 単回の伸張性収縮による筋損傷後の機能変化を追跡した結果, 損傷1日後に対して2日後に機能がさらに低下することが明らかとなった. そのため, 当初予定していた繰り返し損傷モデルの作製に進むのではなく, 筋損傷を制御する細胞内カルシウムイオン濃度の動態を解析することを優先した. その結果, 伸張性収縮直後に観察された細胞内カルシウムイオン濃度上昇部位は, その後筋線維内を伝播するように進行し, かつ新たな細胞内カルシウムイオン濃度上昇部位が出現することが明らかとなった. そこで本年度は, 筋損傷後の介入として代表的なアイシングの効果を検証するために, 細胞内カルシウムイオン濃度上昇部位に及ぼす影響を調べた. その結果, 温度低下は筋小胞体によるカルシウムイオン濃度制御機構に影響を及ぼし, 伸張性収縮後の細胞内カルシウムイオン濃度上昇部位を拡大させることが明らかとなった. これはアイシングが筋損傷を悪化させる危険性があることを示唆するものであり, 実際に組織学的な筋線維損傷や機能低下はアイシングにより増悪した. これらより細胞内カルシウムイオン濃度のin vivoイメージングは筋損傷に対する介入効果を検証する上で有用であることが示され, 筋損傷の治療を行う上で温度管理の重要性が示された.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は, 骨格筋における伸張性収縮後の細胞内カルシウムイオン濃度動態に対する介入としてアイシングの影響を明らかにした. またアイシングが筋小胞体のカルシウムイオン制御機構に影響を及ぼすことを明らかにした. しかし, in vivoイメージング下で温度介入を可能とする実験系の組み立てに時間を要し, 当初予定していた計画に対して進捗がやや遅れている. また新型コロナウイルス感染症拡大防止への対応として, 研究遂行の制限が生じたために進捗がやや遅れている.
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| Strategy for Future Research Activity |
骨格筋において伸張性収縮後の機能低下は1日後も進行する. このことから繰り返し損傷モデルを変更し, 筋損傷直後からの細胞内カルシウムイオン濃度動態の解析を行った. そこから細胞内カルシウムイオン濃度上昇部位は時間経過とともに伝播, かつ新たに出現することが明らかとなった. 本年度はこの細胞内カルシウムイオン濃度動態に対する介入としてアイシングの効果を明らかにした. その中でアイシングが細胞内カルシウムイオン濃度に対して顕著に影響を及ぼすことが明らかとなったため, 次年度はアイシングがカルシウムシグナルを介して筋に及ぼす影響を明らかにする予定である
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| Causes of Carryover |
今年度の研究計画がやや遅れているために当初予定していた実験計画に基づく物品の購入に至らなかったこと, また計画の変更によりその費用が大幅に削減された. 旅費やその他に予定していた成果発表にかかる費用も計画の進展の遅れから使用に至らなかった. 次年度は本来今年度予定していた計画も含めて予定通り進展させる.
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Research Products
(3 results)
