2023 Fiscal Year Annual Research Report
メカニカルストレスが身体不活動で生じる脳・骨格筋の慢性炎症を抑制する分子機構
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21H04866
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| Research Institution | National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities |
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Principal Investigator |
澤田 泰宏 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 病院 臨床研究開発部(研究所併任), 臨床研究開発部長 (50313135)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木野 久志 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (10633406)
崎谷 直義 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (30824859)
篠原 正浩 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 運動機能系障害研究部, 研究室長 (60345733)
吉野 大輔 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80624816)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Keywords | 適度な運動 / 恒常性維持 / メカニカルストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳慢性炎症のマウスモデルとして高脂肪餌飼育を導入した。従来の麻酔下の受動的頭部上下動介入では、麻酔の影響で高脂肪餌を摂取しなくなるという問題に加え、麻酔のみで認知機能や不安様行動に明らかな影響が出るという問題を認めた。これを解決すべく、無麻酔での受動的頭部上下動の系の構築を行った。50 mLチューブを加工した保定と暗所での実験実施により無麻酔で受動的頭部上下動を行うことが可能になるようにも見えた。しかし、脳機能に影響を与え得る保定というプロセスを含む上に、安定した介入となっているか懸念もあった。高血圧プロジェクトにおいて、ラットに対する受動的頭部上下動のPOCとしてヒト対象の臨床試験を行った際に用いた座面上下動椅子搭乗では、頭部以外の身体部分にもメカニカルストレスが加わる。そこで、将来的な臨床への展開を考慮した場合、受動的頭部上下動に固執する必要はないと判断し、頭部のみへのメカニカルストレス印加とはならないものの、麻酔を必要としない受動的身体上下動（頭部のみならず全身を上下動させる）の実験系の構築に取り組んだ。中で身体の向きを変えることができる程度のケージの使用により、無麻酔にてマウスの身体上下動介入の実験系を確立した。
高脂肪餌飼育実験で用いるマウスについて、C57BL/6JとC57BL/6Nでは、受動的身体上下動の糖代謝に対する影響が明らかに異なることが分かった。そこで、以後の実験ではC57BL/6Jマウスを用いることに決めた。高脂肪餌飼育で生じる脳機能変容が受動的身体上下動により有意に軽減されるという実験結果を得た。
骨格筋の慢性炎症実験についてマウスの後肢ワイヤー固定による不動化実験を再開した。不動化で生じる骨萎縮との連関に注目した解析を行っている。
脳内メカニカルストレス実測に関しては研究期間内では想定していた進捗が得られていない。しかし、数理解析による推定算出の精度を上げることができた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Interstitial-fluid shear stresses induced by vertically oscillating head motion lower blood pressure in hypertensive rats and humans.2023
Author(s)
Murase S, Sakitani N, Maekawa N, Yoshino D, Takano K, Konno Y, Hirai H, Saito T, Tanaka S, Shinohara K, Kishi T, Yoshikawa Y, Sakai T, Ayaori M, Inanami H, Tomiyasu K, Takashima A, Ogata T, Tsuchimochi H, Sato S, Saito S, Yoshino K, Matsuura Y, Funamoto K, Ochi H, Shinohara M, Nagao M, Sawada S
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Journal Title
Nature Biomedical Engineering
Volume: 7
Pages: 1350-1373
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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