2014 Fiscal Year Research-status Report
加齢による末梢神経および毛細血管の退行に関する縦断的検証と高齢期運動介入の効果
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26350853
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| Research Institution | Kyoto Tachibana University |
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Principal Investigator |
崎田 正博 京都橘大学, 健康科学部, 准教授 (10582190)
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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)
村上 慎一郎 姫路獨協大学, 医療保健学部, 教授 (30454763)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 加齢 / 末梢神経 / 有髄線維退行 / 毛細血管退行 / 長期的運動介入 / 有髄線維構造維持 / 毛細血管再構築 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来、高齢者の転倒およびバランス能力低下の主要因にサルコペニア(加齢性筋力減弱症)が挙げられ、その予防には主として筋力増強が積極的に行われている。しかし、末梢神経の退行が高齢者の転倒やバランス能力の低下に関与していることが近年徐々に明らかとなってきた。本研究は、3年計画で加齢による末梢神経の退行変性を縦断的に解析し、また高齢期の長期的運動が末梢神経の退行予防や毛細血管の再構築に有用か検証し、予防法の開発を行うことである。
初年度（平成26年度）は、生後8週のラットを飼育し、20週齢の時点で6匹(若年群)の坐骨・脛骨神経を採取した。採取した検体サンプルから以下の実験手順に従い、解析を実施した。
１．ペントバルビタールナトリウム溶液を腹腔内注射し、後肢の坐骨から脛骨神経一体を採取した。２．採取した検体サンプルの遠位部をイソペンタン凍結法にて凍結し、保存した。３．凍結させた遠位部末梢神経を薄切し、トルイジンブルー染色により有髄線維の髄鞘を可視化させ、有髄線維径・軸索径・髄鞘径、G-ratio(軸索径/有髄線維径)を解析した。４．髄鞘の生存および構造維持を規定する神経栄養因子(BDNF)の発現量をウェスタン・ブロット法を用いて解析した。５．共焦点レーザー顕微鏡を用いて末梢神経内毛細血管の3次元構造解析を行い、毛細血管径・分枝(吻合)数を解析した。
初年度(平成26年度)は、比較群(中年群および高齢群)がないため、本研究開始前に保存していた自然加齢による高齢群の末梢神経検体サンプルと比較した。末梢神経薄切切片の染色像では、高齢群の有髄神経径(p<0.01)・軸索径(p<0.01)・髄鞘径(p<0.01)が若年群と比較して有意に減少した。また、末梢神経内毛細血管の3次元構造解析では高齢群の毛細血管径(p<0.01)および分枝(吻合)数(p<0.01)が若年群と比較して有意に減少した。
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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
初年度(平成26年度)は、20週齢(若年群)ラットの検体サンプルの採取であり、次年度以降に中年群および高齢群の検体サンプル採取し、比較検討する予定である。今年度のみで解析できる範囲では、薄切切片の染色像と共焦点レーザー顕微鏡による毛細血管像の確認であるため、これら2つの解析を主に実施できた点で概ね初年度の研究は達成したと思われる。髄鞘の生存および構造維持を規定する神経栄養因子・その受容体、またシュワン細胞をアポトーシスに誘導する因子の発現量に関しては、ウェスタン・ブロット法により比較検討する予定であり、初年度は解析に必要なタンパク質濃度を明確にする目的で神経栄養因子(BDNF)のみを用いてウェスタン・ブロットを実施した。電気泳動およびウェスタン・ブロット法を繰り返し行い、BDNF発現量の検出可能なは検体サンプル量は概ね把握できたが、末梢神経のサンプル量が少ないことから発現量の同定が不安定なため、今後は骨格筋も含めた発現量解析を実施する予定である。骨格筋から末梢神経に逆行性輸送される神経栄養因子の存在も報告されていることから、骨格筋も含めた髄鞘の生存および構造維持のマーカー発現量の解析は妥当であると考えられる。以上を考慮して、初年度の若年群ラットからは、腓腹筋・ヒラメ筋・長趾伸筋・足底筋を既に採取している。次年度以降は各タンパク質の因子における発現量を比較可能な準備はできたと思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、1.5歳の時点で中年期の末梢神経および各骨格筋の検体サンプルを採取し、初年度と同様に組織学的・形態学的解析を主に行い、さらに末梢神経および骨格筋の髄鞘の生存および構造維持のマーカー(主にBDNF)発現量解析を試験的に実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初予定通り科研費を執行し、53円余ったが、不必要な予算の使い切りをしなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
初年度購入を見送った消耗品類があるため、次年度購入する際にこの53円を充てる予定である。
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[Presentation] Effects of aerobic exercise on capillary architecture of extensor digitorum Longus in Rat2014
Author(s)
Murakami S, Sakita M, Kondo H, Kanazashi M, Tanaka M, Tanaka M, Ohtuka A, Momota R, Fujino H.
Organizer
Experimental Biology
Place of Presentation
San Diego Convention Center (San Diego, CA, USA)
Year and Date
2014-04-26 – 2014-04-26
