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2023 Fiscal Year Research-status Report

不動性骨萎縮の病態解明と新たな治療戦略

Research Project

Project/Area Number 22K09334
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

小関 弘展  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 教授 (70457571)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 尾崎 誠  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (20380959)
今井 智恵子 (野口智恵子)  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90746653)
朝永 育  長崎大学, 病院(医学系), 医員 (10972622)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords不動 / 骨萎縮 / 骨微細構造 / 骨強度
Outline of Annual Research Achievements

2023年度は「ベルト電極式骨格筋電気刺激装置(B-SES)介入実験」というテーマを掲げ,①筋肉および骨組織へ影響を及ぼさない範囲での最大電気刺激条件の探索,②B-SES介入の有無による骨密度,骨微細構造パラメータ,機械的骨強度の計測,③組織学・組織化学・免疫組織化学的手法による分子生物学的解析という手順で行った。作成した8週齢のSPF Wistar系ラットの不動化モデルを使用し,腰部~下肢に小動物実験用B-SES(ホーマイオン研究所製)を装着した。筋繊維や骨組織の損傷・破壊を回避するため,刺激周波数;50Hz,刺激サイクル:2秒通電・2秒休止の1:1サイクル,出力強度4.7mAの条件で,1日15分,週に6日という条件を基本軸として設定した。次に,各固定期間に通常飼育群,不動群,不動+B-SES群(各10匹)の3群を設け,B-SESの骨萎縮予防効果を骨密度,骨ミネラル成分,微細構造,機械的強度の4つの視点から分析する。さらに,検体の脱灰標本を作製し,組織学・組織化学・免疫組織化学的手法により海綿骨と皮質骨内の新生血管,破骨細胞,骨芽細胞の所在や動態を分析することにより,骨代謝の生理学的分析および抗骨萎縮効果の機序を解明する。その結果,不動群は外固定1週で大腿骨の成長が阻害され,2週後には皮質骨,海綿骨ともに構造学的破壊が進行していたが,不動+B-SES群は通常飼育群と同程度の骨密度,骨微細構造,機械的強度を保持することが判明した。2024年度は,統計学的分析を進める。また,大腿骨長と周囲径を計測し,3点曲げ試験(最大曲げ強度,最終破断強度),圧縮強度試験(初期圧壊強度,最終圧潰強度)の結果を集計して,適宜全国規模の学会で発表した。2023年度の学会演題発表は14演題(最優秀演題賞1演題)であり,論文掲載は8編(その内英字論文3編)である。現在,英字論文4編を投稿中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

①筋肉および骨組織へ影響を及ぼさない範囲での最大電気刺激条件の探索、②B-SES介入の有無による骨密度,骨微細構造パラメータ,機械的骨強度の計測、③組織学・組織化学・免疫組織化学的手法による分子生物学的解析のデータ取集が6割程度にとどまっている。新型コロナウイルス感染による納品の遅れと実験者の治療期間などが重なったこと、また円安による材料費の高騰が大きく影響しており、安全で安価な購入先と流通経路を模索している。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、栄養,薬剤,外固定の方法,運動療法とB-SESの相乗効果に関する実験を行う予定である。2023年度の研究結果をもとに、骨代謝へ影響する栄養素(Ca,P,タンパク質,ビタミン,ミネラル)の濃度とカロリーを調整した餌の違いによる効果を検証する。また,現在使用されている各種骨粗鬆症薬(ビタミン.D製剤,ビスホスホネート製剤,副甲状腺ホルモン製剤,デノスマブ等)の種類と投与量,外固定の形状(ギプス,シャーレ,シーネ等),材質(プラスチック,装具,石膏等),厚さの違いが骨萎縮の発生および進行に及ぼす影響を骨密度,骨ミネラル成分,微細構造,機械的強度の4つの視点からの評価を進める予定で
ある。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染拡大、不安定な国際社会情勢、急激な円安により一部の物品と備品の納入時期が遅れたことと,材料費の高騰が原因で2023年度の使用額が低くなり,次年度使用額が生じた。今後は,膨大なデータを管理するセキュリティーレベルの高いOA機器と解析ソフトウェア,データを保存する電子媒体を購入する予定である。また,消耗品として免疫染色などの試薬,組織保存包装紙や飼育用の餌や水の購入費,解剖キット,印刷用紙,プリンタインク,シャーレやピペットなどの物品費,延期となった学会への参加費,演題登録料,旅費,そして論文作成における英文校閲,ジャーナル投稿及び掲載料などの費用が見込まれる。

  • Research Products

    (22 results)

All 2023

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 脛骨顆外反骨切り術におけるX線学的所見と短期臨床成績の関連性2023

    • Author(s)
      小関弘展,米倉暁彦,樋口隆志,砂川伸也,西山裕太,尾﨑 誠
    • Journal Title

      臨床雑誌『整形外科』

      Volume: 74 Pages: 1~6

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 人工爪装置による掻破動作の客観的評価2023

    • Author(s)
      小関弘展,室田浩之,志田崇之,砂川伸也,松村 海
    • Journal Title

      日本義肢装具学会誌

      Volume: 39 Pages: 47~52

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 長崎県における大腿骨近位部骨折の疫学的動向2023

    • Author(s)
      小関弘展,志田崇之,朝永 育,西山裕太,吉田大佑,今井智恵子
    • Journal Title

      整形・災害外科

      Volume: 66 Pages: 1259~1266

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 調査報告 少年野球選手の肘関節痛に関わる危険因子2023

    • Author(s)
      小関 弘展、梶山 史郎、西山 裕太、水上 諭、砂川 伸也、森川 明典、北村 英利、山口 和博
    • Journal Title

      臨床整形外科

      Volume: 58 Pages: 191~197

    • DOI

      10.11477/mf.1408202562

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 長崎県の誤嚥性肺炎の実態把握-救急活動記録票を用いた分析-2023

    • Author(s)
      小関弘展,朝永 育,砂川伸也,西山裕太,吉田大佑,尾﨑 誠
    • Journal Title

      保健医療科学

      Volume: 72 Pages: 249~257

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The interrelationship between lower limb movement, muscle activity, and joint moment during half squat and gait2023

    • Author(s)
      Matsumura Umi、Tsurusaki Toshiya、Ogusu Rena、Yamamoto Shimpei、Lee Yeonghee、Sunagawa Shinya、Reid W Darlene、Koseki Hironobu
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 9 Pages: e21762~e21762

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e21762

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mechanical stress via muscle contractile exercise suppresses atrophic alterations of bone-microstructure in immobilized rat femurs2023

    • Author(s)
      Yasuhiro Kajiwara, Yuichiro Honda, Ayumi Takahashi, Natsumi Tanaka, Hironobu Koseki, Junya Sakamoto, Minoru Okita
    • Journal Title

      J Musculoskelet Neuronal Interact (JMNI)

      Volume: 24 Pages: 22~30

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Factors of satisfaction level of older people treated at home regarding medical-health and long-term care services in remote island2023

    • Author(s)
      Seiichi Yokoo, Naoko Yamamoto, Asuka Ikari, Yoshihiro Saito, Mayumi Tuji, Hironobu Koseki
    • Journal Title

      Acta Medica Nagasakiensia

      Volume: 67 Pages: 11~18

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 浮遊微粒子研究から考えるSSI対策2023

    • Author(s)
      小関弘展
    • Organizer
      第7回OrthoSupportセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 感染鎮静化のため透析シャントの閉鎖を必要とした化膿性肩関節炎の一例2023

    • Author(s)
      梶山史郎,小関弘展,朝永 育,尾﨑 誠
    • Organizer
      第46回日本骨・関節感染症学会学術集会
  • [Presentation] 次亜塩素酸水で処理した生体金属材料への表皮ブドウ球菌の付着予防効果2023

    • Author(s)
      朝永 育,小関弘展,梶山史郎,古市 格,尾﨑 誠
    • Organizer
      第46回日本骨・関節感染症学会学術集会
  • [Presentation] 足関節の機能性テーピングが運動パフォーマンスに及ぼす影響2023

    • Author(s)
      小関弘展,尾﨑 誠
    • Organizer
      第60回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [Presentation] 長崎県における誤嚥性肺炎の疫学的解析 ~長崎県版検証票(救急活動記録票)を用いた大規模データ解析~2023

    • Author(s)
      小関弘展,尾﨑 誠
    • Organizer
      第60回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [Presentation] 掻破動作における強度と回数との関係性2023

    • Author(s)
      砂川伸也,本田果歩,西山裕太,竹内明日香,小関弘展
    • Organizer
      第60回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [Presentation] 屈曲型・伸展型膝固定装具での歩行における隣接関節の動態分析2023

    • Author(s)
      西山裕太,砂川伸也,本田果歩,小関弘展
    • Organizer
      第60回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [Presentation] 骨粗鬆症性椎体骨折と骨折の連鎖2023

    • Author(s)
      岩永 斉,小関弘展
    • Organizer
      第60回日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [Presentation] 次亜塩素酸水の初期バイオフィルム形成阻害効果2023

    • Author(s)
      朝永 育,小関弘展,梶山史郎,古市 格,尾﨑 誠
    • Organizer
      第51回日本関節病学会
  • [Presentation] 大腿骨近位部骨折の疫学的解析2023

    • Author(s)
      小関弘展,朝永 育,砂川伸也,松村 海,栗原正紀,松坂誠應,尾﨑 誠
    • Organizer
      第51回日本関節病学会
  • [Presentation] 次亜塩素酸水とポビドンヨード水溶液の前処理が初期バイオフィルム形成に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      朝永 育,小関弘展,梶山史郎,古市 格,尾﨑 誠
    • Organizer
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] 骨格筋痛による皮質脊髄路の興奮性低下に対するミラーセラピーの効果2023

    • Author(s)
      森内剛史,西啓太,岡村諒平,小関弘展,東登志夫
    • Organizer
      第57回日本理学療法学会
  • [Presentation] 実験的な急性骨格筋痛に対するミラーセラピーの効果-神経生理学的指標を用いた検討-2023

    • Author(s)
      西啓太,森内剛史,岡村諒平,張宗相,暢暁倩,長谷川隆史,松本伸一,川口京介,小関弘展,東登志夫
    • Organizer
      第53回日本臨床神経生理学会学術大会
  • [Presentation] 高齢者が注意すべき病気~腰痛、膝痛、ロコモを中心に~2023

    • Author(s)
      小関弘展
    • Organizer
      令和5年松原地区健康教室
    • Invited

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Published: 2024-12-25  

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