2013 Fiscal Year Annual Research Report
糖尿病性微小血管障害に対する運動・高酸素プレコンディショニング併用療法の開発
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25282165
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagoya Women's University |
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Principal Investigator |
近藤 浩代 名古屋女子大学, 家政学部, 准教授 (50333183)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤野 英己 神戸大学, 保健学研究科, 教授 (20278998)
石原 昭彦 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (90184548)
村上 慎一郎 姫路獨協大学, 医療保健学部, 准教授 (30454763)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 毛細血管 / 運動 / 高酸素 |
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| Research Abstract |
本研究では2型糖尿病に起因する骨格筋の毛細血管退行を予防するために運動及や高酸素プレコンディショニング，さらに併用した予防的介入法を開発する．その予防効果と作用機序を検証するために筋毛細血管ネットワークを可視化し，血管新生因子・新生抑制因子の調節系因子について，解析を行い，運動と高酸素の各々の効果及び併用効果を検証する計画である．平成25年度は2型糖尿病モデルであるGoto-Kakizaki(GK)ラットを使用して，トレッドミル走行運動を実施した．その結果，運動を実施していない糖尿病ラットのヒラメ筋における毛細血管は退行し，血管新生因子の低下，血管新生抑制因子の増加を観察した．一方，毎日，トレッドミル走行運動を実施した糖尿病ラットでは，ヒラメ筋毛細血管の退行を減衰させ，血管新生因子の低下や血管新生抑制因子の増加も減衰させた．特に運動を実施していない糖尿病ラットのヒラメ筋では，angiopoietin-2/angiopoietin-1（ang2/ang1)の比が増加したが，運動を実施した糖尿病ラットのヒラメ筋では，ang2/ang1比はコントロール群レベルであった．また，血管新生のバランスを示すVEGF/TSP-1比は，運動を実施していない糖尿病ラットのヒラメ筋では減少し，運動を実施した糖尿病ラットのヒラメ筋ではVEGF/TSP-1比の低下を減衰させた．これらの結果から運動は糖尿病の合併症である末梢組織（骨格筋）の毛細血管後退を予防し，微小血管循環障害を予防できることを明確にした．また，軽度高圧高酸素濃度チャンバーを作製し，高酸素によるプレコンディショニングでの骨格筋の微小循環動態についても実験を実施した．しかし，骨格筋の毛細血管退行については十分な効果が得られなかった．このため，条件設定等を見直し，効果的な条件を検討する計画である．
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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
平成25年度は主に2型糖尿病に伴う骨格筋毛細血管の退行について検証を実施した．また，毛細血管退行に対して，運動が効果的に作用するかについて検討を行った．その結果，運動は2型糖尿病に伴う骨格筋毛細血管の退行について予防効果があることを明確にできた．骨格筋の萎縮予防効果については検証することができた．本研究の目的の一つである骨格筋毛細血管の退行予防という観点では目的を達成できたと考える．また，高酸素曝露による毛細血管退行に対する予防効果について検証するために軽度高圧高酸素濃度チャンバーを作製し，高酸素による骨格筋の毛細血管の反応についても実験を実施した．しかし，骨格筋の毛細血管退行については十分な効果が得られなかった．このため，条件設定等を見直し，効果的な条件を検討する計画である．さらに糖尿病のモデル動物により骨格筋の毛細血管に異なる反応が見られる可能性があるために，GKラットに加え，ZFDM (Zucker系)，1型モデルなどについても，検討する計画である．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度においては高酸素曝露による糖尿病性毛細血管の退行を予防する条件設定を検討し直す計画である．平成25年度に作製した軽度高圧高酸素チャンバーの改良に加えて，適正な酸素濃度等を検証する計画にしている．また，運動との併用による効果促進について検証を進めていく計画である．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成26年度においては高酸素曝露による糖尿病性毛細血管の退行を予防する条件設定を検討し直す計画である．高圧高酸素チャンバーの改良と詳細な3次元構造解析を行うことで，効果について明確に検出できるよう計画を立て直したためその費用として次年度使用する．
平成26年度においては高酸素曝露による糖尿病性毛細血管の退行を予防する条件設定を検討し直す計画である．平成25年度に作製した軽度高圧高酸素チャンバーの改良に加えて，適正な酸素濃度等を検証する計画にしている．また，詳細な3次元構造解析を行うためにレーザーユニットを購入し研究を進める計画である．
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Research Products
(17 results)
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[Presentation] Defferent Effects of Intermittent Loadig on Muscle Atrophy and Capillary Regression of Soleus Muscle in Hindlimnb-Unloaded Rats.2013
Author(s)
Tanaka M, Kanazashi M, Hirayama Y, Tanaka M, Nagatomo F, Fujita N, Kondo H, Murakami S, Ishihara A, Fujino H.
Organizer
34th Annual Meeting International Gravitational Physiology
Place of Presentation
Toyohashi, JAPAN
Year and Date
20130623-20130628
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[Presentation] Astaxanthin Protects Oxidative Stress and Metabolic Disorders of Atrophied Soleus Muscle in Rats.2013
Author(s)
Kanazashi M, Tanaka M, Tanaka M, Hirayama Y, Nagatomo F, Fujita N, Kondo H, Murakami S, Ishihara A, Fujino H.
Organizer
34th Annual Meeting International Gravitational Physiology
Place of Presentation
Toyohashi, JAPAN
Year and Date
20130623-20130628
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[Presentation] Different effects of aerobic and anaerobic exercise on the capillary in the extensor digitorum longus: PGC-1α, VEGF, Flk-1 and Capillary Architecture.2013
Author(s)
Murakami S, Fujita N, Tanaka M, Morifuji T, Kanazashi M, Sakita M, Kondo H, Momota R, Ohtsuka A, Fujino H.
Organizer
Experimental Biology
Place of Presentation
Boston, USA
Year and Date
20130420-20130424
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