2013 Fiscal Year Research-status Report
心疾患に伴う骨格筋の弱化予防に対する高気圧・高濃度酸素の効果検証と作用機序の解明
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25750202
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
藤田 直人 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 講師 (90584178)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 心疾患 / 骨格筋 / 高気圧高濃度酸素 |
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| Research Abstract |
モノクロタリンの腹腔内投与による心疾患動物を作製し、組織学的手法を用いて、骨格筋の弱化を確認した。これらの動物に対して軽度な運動負荷を与えたところ、心肥大とカヘキシーが助長され、骨格筋の弱化予防効果は得られなかった。このことから、心疾患における骨格筋の弱化予防には、骨格筋機能の改善に広く用いられている運動療法ではなく、心臓に負荷を加えない、他動的な介入手段の必要性が示唆された。
また、他動的な介入手段として本研究で採用している高気圧高濃度酸素に関して、心疾患でない通常動物を用いて、骨格筋代謝への即時的な影響を検証した。1.25気圧の高気圧高濃度酸素環境へ30分から3時間暴露した後、長指伸筋とヒラメ筋を速やかに摘出した。得られたサンプルをホモジナイズし、その上清を用いてクエン酸合成酵素活性を測定したところ、30分から3時間の暴露時間では、暴露前の値と比べて有意差を認めなかった。また、得られたサンプルから凍結切片を作製し、筋線維あたりのコハク酸脱水素酵素活性を測定したところ、30分から3時間の暴露時間では、暴露前の値と比べて有意差を認めなかった。このことから、1.25気圧の高気圧高濃度酸素による骨格筋への即時的な効果は低く、効果判定には長期的な適応を検証する必要性が示唆された。また、高気圧高濃度酸素による骨格筋代謝の向上はこれまでに報告されているにもかかわらず、今回用いた高気圧高濃度酸素は骨格筋代謝に顕著な影響を及ぼさなかった。1.25気圧という軽度の高気圧環境は、骨格筋代謝が正常な通常動物に対しては作用しないが、骨格筋代謝が低下している場合には作用する可能性があるため、今後は心疾患動物を用いた検証を行う必要性が示唆された。
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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
モノクロタリンの腹腔内投与による心疾患モデル動物（ラット）は作製済みであり、心臓と骨格筋の組織所見から、心不全と骨格筋の弱化は確認済みである。また、1.25気圧に調整した酸素カプセルは設置済みである。このことから、実験材料と介入手段の確立という点では、研究は順調に進展している。
しかし、心疾患に伴う骨格筋の弱化は筋間で異なっており、その規則性は不明である。また、心疾患でない通常動物を用いた研究では、1.25気圧の高気圧高濃度酸素による骨格筋代謝への影響は認めなかった。このことから、ターゲットとする骨格筋の選択及び介入条件の検討という点では、研究の進行が完全に順調とは言い難い。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.25気圧の高気圧高濃度酸素は骨格筋代謝が正常な通常動物には顕著な効果を示さなかったことから、骨格筋代謝の増大効果は低いと思われる。しかし、骨格筋代謝が低下した病態に対しては病態の進行を遅らせるなど、予防効果が生じる可能性が残されている。よって、今後は、心疾患モデル動物に対する高気圧高濃度酸素の影響を検証する予定である。また、即時効果の検証だけでなく、長期適応も検証する予定である。
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