2023 Fiscal Year Research-status Report
ICU獲得性筋力低下に対する骨格筋電気刺激療法の適応と限界の解明
| Project/Area Number |
23K19928
|
|---|
| Research Institution | Nagasaki University |
|---|
Principal Investigator |
高橋 あゆみ 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 助教 (60980985)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
|
| Keywords | 筋萎縮 / ICU-AW / 骨格筋電気刺激 / 筋構成タンパク質分解 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
筋萎縮の発生メカニズムは，筋構成タンパク質の合成低下と分解亢進が関与しているが，ICU管理となるような重症患者では，過大な侵襲や炎症による筋構成タンパク質の分解亢進が生じるとされている．一方，ICU-AWに対するリハ戦略の一つとしてEMSが注目されており，その有用性が明らかにされている．しかし，EMSでも効果が認められない症例も存在し，これにはICU-AWの病態の違いが影響をおよぼしている可能性がある．
そのため，本研究では筋構成タンパク質の分解亢進に着目し，EMSの効果の生物学的メカニズムを明らかにするとともに，ICU-AWの病態の違いがEMSの効果にどのような影響をおよぼすのかを検討し，EMSの適応と限界を明らかにすることを目的とした．
そこで，本研究の1年目は実験動物モデルの作製と筋線維萎縮に対する効果を明らかにすることを目標とした．実験動物にはWistar系雄性ラットを用いて，ICU-AWのなかでも発生率が高い critical illness myopathy（CIM）と critical illness neuromyopathy（CINM）の実験動物モデルを作製した．具体的には，CIMの実験モデルは2mg/kgの容量でステロイド剤を投与し，下肢骨格筋にステロイド筋症を発症させながら，安静臥床を模するため下肢骨格筋をギプスで2週間不動化することで作製した．一方， CINMの実験モデルは上記の実験操作に加え，ニューロパチーを発症させるため坐骨神経の挫滅損傷を施し，作製した．また，CIMの実験モデルでは小動物用のベルト電極式骨格筋電気刺激装置を用いた介入まで終了している．加えて，検索材料である腓腹筋をATPase染色に供し筋線維タイプ別にその横断面積を解析した結果，CIMに特徴的である速筋線維のタイプⅡ線維の選択的な萎縮が急速に進行していくことを確認した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1年目の目標であった実験動物モデルの作製では，CIMとCINMの実験動物モデルの作製ならびにCIMの実験モデルにおいては骨格筋電気刺激装置を用いた介入まで終了している．加えて，CIMの実験モデルでは，検索材料である腓腹筋をATPase染色に供し深層部をタイプⅡb線維，表層部をタイプⅠ線維，Ⅱa線維，Ⅱb線維に分別し筋線維タイプ別にその横断面積を解析し，CIMに特徴的である速筋線維のタイプⅡ線維の選択的な萎縮が急速に進行していくことを確認することができた．以上の点から本研究の進捗状況はおおむね順調に進展しているといえる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策として，実験期間終了後の腓腹筋を検索材料に供し，ATPase染色により深層部をタイプⅡb線維，表層部をタイプⅠ線維，Ⅱa線維，Ⅱb線維に分別し筋線維タイプ別にその横断面積を解析していく．また， Atrogin-1やMuRF-1，Foxo， PGC-1αなどの筋構成タンパク質の分解に関わる分子応答をWestern blotting法やReal time RT-PCR法で解析する．そして，以上の解析を通してCIMとCINMに対する骨格筋電気刺激の効果を生物学的メカニズムに掘り下げて明らかにしていく．加えて，本研究で得られた成果は国内外の学会や国際誌に報告する予定である．
|
| Causes of Carryover |
本実験は所属研究室が所有している既存の設備で可能であったが，ATPase染色の際に使用する凍結ミクロトームの故障が生じ，その修理費を物品費の一部からその他として支出したため次年度使用額が生じた．
翌年度分として請求した助成金と合わせ，当該年度で未購入分の組織化学的検索や生化学的検索ならびに分子生物学的検索に使用するスライドガラスや各種の抗体，プライマー，一般実験試薬等の消耗品を購入する計画である．
|
Research Products
(11 results)
