2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of intervention strategy based on mechanisms for immobilization-induced muscle pain
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20K23290
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
大賀 智史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 客員研究員 (50882437)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | 不活動 / 筋痛 / 骨格筋電気刺激法 / NGF / マクロファージ / 筋萎縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はB-SES介入が不活動性筋痛を軽減するか否かを検証するとともに，筋萎縮の発生状況やマクロファージの動態，NGF含有量の変化について検索し，その生物学的機序を検討した．分析対象は8週齢のWistar系雄性ラット25匹で，これらを2週間通常飼育する対照群7匹，両側足関節を底屈位で2週間ギプスで不動化する不動群10匹，不動期間中に両側下肢筋群に対して周波数50Hz，強度4.7mA，刺激頻度1：3（2秒収縮，6秒休止），通電時間20分の刺激条件で1回／日の頻度でB-SES介入を行うB-SES群8匹に振り分け，実験期間中の腓腹筋の筋圧痛覚閾値を評価した．実験期間終了後は腓腹筋を採取し，試料の一部はELISA法にてNGF含有量を測定した．また，試料の一部から凍結横断切片を作製し，マクロファージのマーカーであるCD11bやジストロフィンに対する免疫組織化学染色を行い，筋線維100本あたりのマクロファージ数ならびに筋線維横断面積を計測した．結果，筋圧痛覚閾値は不動1週後から不動群とB-SES群は対照群より有意に低値を示したが，B-SES群は不動群より有意に高値で，この状況は不動2週後も同様であった．NGF含有量は不動群とB-SES群は対照群より有意に高値を示したが，B-SES群は不動群よりも有意に低値であった．一方，不動群とB-SES群のマクロファージ数は対照群より有意に高値を，筋線維横断面積は有意に低値を示し，この2群間には有意差を認めなかった．以上の結果から，B-SES介入は不活動性筋痛を軽減し，この機序には骨格筋内におけるNGFの発現抑制が関与している可能性が示唆された．そして，今回の条件のB-SES介入では筋萎縮やマクロファージの集積には影響をおよぼさないことから，筋萎縮の進行抑制よりも骨格筋への頻回な刺激入力が不活動性筋痛の軽減効果に作用しているのではないかと推察される．
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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
今年度は「不活動性筋痛に対するB-SESの介入効果ならびに生物学的機序の解明」という研究目的を基盤に計画を進めてきた．その結果，B-SES介入は不活動性筋痛を軽減することが明らかとなった．また，その生物学的機序を検討するため，腓腹筋外側頭を検索対象にNGF含有量やマクロファージ数，筋線維横断面積の解析を進め，NGFの結果からB-SESによる骨格筋への頻回な刺激入力が不活動性筋痛の軽減に影響している可能性を突き止めた．加えて，不活動の過程で持続的なストレッチングを負荷する群も追加し，現時点では動物実験まで終了している．行動学的評価結果のみであるが，筋痛の軽減効果は認められなかったことから，不活動性筋痛の発生を予防するためには筋収縮運動に伴う頻回な刺激入力が重要ではないかと考察をしており，今後，各種の解析を進め，この点を明らかにしていく予定である．このように，今年度予定していた研究内容は概ね順調に進捗していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究結果から，B-SES介入は不活動性筋痛を軽減することが明らかとなった．一方で，その生物学的機序としては筋萎縮の過程におけるマクロファージの集積の抑制が関与すると考えたが，本研究では当初の仮説とは異なる結果が得られた．そのため，来年度は異なる刺激条件のB-SES介入を設定し，不活動性筋痛に対する効果を生物学的機序も含めて検討する予定である．
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Research Products
(4 results)
