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2023 Fiscal Year Annual Research Report

高齢者の健康寿命延伸に向けた運動器不活動症候群の予防的介入戦略の開発

Research Project

Project/Area Number 21H03291
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

沖田 実  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 教授 (50244091)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
坂本 淳哉  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 准教授 (20584080)
片岡 英樹  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 客員研究員 (50749489)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords運動器不活動症候群 / 疼痛 / 拘縮 / 筋萎縮 / 骨萎縮 / 筋収縮運動
Outline of Annual Research Achievements

今年度はベルト電極式骨格筋電気刺激法(B-SES)を活用した筋収縮運動による骨格筋由来の運動器不活動症候群(以下,ILSs)の発生予防効果をメカニズムも含めて検討することを目的に実験を進めた.B-SESの刺激条件として周波数を50Hz,刺激強度を4.7mA,刺激サイクルを2秒収縮,2秒休止の1:1サイクル,刺激時間を15分間とし,ラット後肢を2週間ギプスで固定する過程でB-SES介入を行い(介入頻度;6回/週),腓腹筋,ヒラメ筋ならびに大腿骨を検索材料とし,組織学・組織化学・免疫組織化学・生化学・分子生物学的検索を行った.
その結果,B-SES介入によって筋萎縮の進行抑制効果が認められ,そのメカニズムにはリン酸化AKTの発現を介したリン酸化FoxOの発現によるFoxOの核内発現の抑制ならびにPGC-1αの発現によるFoxOの転写活性の抑制が関与していることが明らかとなった.また,B-SES介入によって筋性拘縮や筋痛の進行抑制効果も認められ,そのメカニズムには筋核のアポトーシスやマクロファージの集積が抑止されることが関与していることが明らかとなった.加えて,B-SES介入によって骨萎縮の進行抑制効果も認められ,そのメカニズムには骨芽細胞の減少ならびに破骨細胞の増加を抑止することが関与していることが明らかとなった.
このように,ILSsの予防にB-SES介入が有用であり,そのメカニズムに関しても概ね明らかになってきた.今後は日内介入頻度の影響なども検討し,B-SESを活用した筋収縮運動の至適運動条件策定のための実験を進める予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度の成果として,B-SES介入によって筋萎縮や筋性拘縮,筋痛ならびに骨萎縮を効率的に予防できることが明らかとなり,それぞれの病態に対する介入効果のメカニズムの概要を示すことができた.つまり,現在までの進捗状況はおおむね順調といえ,数編の欧文論文も発表できたことから,十分な成果があがっていると考えている.
一方,上記の病態に対するB-SES介入の効果のメカニズムに関しては,まだ全貌解明には至っておらず,その課題解決のため引き続き検索を進める予定である.加えて,B-SESを活用した筋収縮運動の至適運動条件策定のためには日内介入頻度の影響なども検討する必要があり,今年度はこの点を条件に加えた実験も行う予定である.

Strategy for Future Research Activity

B-SES介入の効果のメカニズムについて,全貌解明を目指し,これまで収集した検索材料の解析を引き続き進めていく.
あわせて,至適運動条件策定のためには,日内介入頻度の影響なども加味する必要があることから,この条件を加えた動物実験を行い,検索材料の解析を進める.そして,これまで収集したデータも含めて統合と解釈を行い,,B-SESを活用した筋収縮運動の至適運動条件に関して指針を提示する予定である.

Remarks

長崎大学大学院医歯薬学総合研究科運動障害リハビリテーション学研究室
http://www2.am.nagasaki-u.ac.jp/pt/basic_pt/article.html

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Skeletal Muscle Electrical Stimulation Prevents Progression of Disuse Muscle Atrophy via Forkhead Box O Dynamics Mediated by Phosphorylated Protein Kinase B and Peroxisome Proliferator-Activated Receptor γ Coactivator-1α2024

    • Author(s)
      Takahashi A、Honda Y、Tanaka N、Miyake J、Maeda S、Kataoka H、Sakamoto J、Okita M
    • Journal Title

      Physiological Research

      Volume: 73 Pages: 105~115

    • DOI

      10.33549/physiolres.935157

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mechanical Stress Via Muscle Contractile Exercise Suppresses Atrophic Alterations of Bone-microstructure in Immobilized Rat Femurs2024

    • Author(s)
      Kajiwara Y, Honda Y, Takahashi A, Tanaka N, Koseki H, Sakamoto J, Okita M
    • Journal Title

      J Musculoskelet Neuronal Interact

      Volume: 24 Pages: 22~30

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ベルト電極式骨格筋電気刺激による廃用性筋萎縮の進行抑制効果はAktとPGC-1αを介したFOXOの動態が関与する2023

    • Author(s)
      高橋あゆみ,本田祐一郎,前田俊輔,三宅純平,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第60回日本日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [Presentation] ラット腓腹筋の廃用性筋萎縮に対する骨格筋電気刺激の効果―筋内深度別の検討2023

    • Author(s)
      三宅純平,前田俊輔,高橋あゆみ,本田祐一郎,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第60回日本日本リハビリテーション医学会学術集会
  • [Presentation] 電気刺激誘発性筋収縮運動による不活動性筋痛の進行抑制効果は刺激強度が影響する2023

    • Author(s)
      沖田星馬,石木雄大,本田祐一郎,高橋あゆみ,前田俊輔,三宅純平,近藤康隆,吉田佳弘,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第27回日本ペインリハビリテーション学会学術大会
  • [Presentation] 電気刺激誘発性単収縮運動はPGC-1α/VEGF pathwayを介して筋性拘縮の進行を抑制する2023

    • Author(s)
      本田祐一郎,高橋あゆみ,佐々木遼,前田俊輔,三宅純平,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      日本物理療法合同学術大会
  • [Presentation] ベルト電極式骨格筋電気刺激法が筋構成タンパク質の分解系の分子動態におよぼす影響2023

    • Author(s)
      三宅純平,高橋あゆみ,前田俊輔,石木雄大,本田祐一郎,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第9回日本骨格筋電気刺激研究会学術集会
  • [Presentation] 不動によって惹起される筋痛に対するベルト電極式骨格筋電気刺激法(B-SES)の効果2023

    • Author(s)
      沖田星馬,石木雄大,本田祐一郎,高橋あゆみ,前田俊輔,三宅純平,近藤康隆,吉田佳弘,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第9回日本骨格筋電気刺激研究会学術集会
  • [Presentation] 骨芽・破骨細胞の動態から不動性骨萎縮に対するベルト電極式骨格筋電気刺激法の効果を探る2023

    • Author(s)
      前田俊輔,三宅純平,高橋あゆみ,梶原康宏,佐々木遼,本川智子,本田祐一郎,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第9回日本骨格筋電気刺激研究会学術集会
  • [Presentation] 骨格筋電気刺激によるラット腓腹筋の廃用性筋萎縮の進行抑制効果2023

    • Author(s)
      三宅純平,前田俊輔,高橋あゆみ,石木雄大,本田祐一郎),坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Presentation] 不動によって惹起される筋萎縮,筋性拘縮,筋痛に対するベルト電極式骨格筋電気刺激法の効果-刺激強度の影響-2023

    • Author(s)
      石木雄大,沖田星馬,高橋あゆみ,三宅純平,前田俊輔,本田祐一郎,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
  • [Presentation] 不動性骨萎縮に対する骨格筋電気刺激の効果-破骨細胞の動態に着目して-2023

    • Author(s)
      前田俊輔,三宅純平,高橋あゆみ,佐々木遼,本川智子,本田祐一郎,坂本淳哉,沖田 実
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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