2015 Fiscal Year Research-status Report
新規二重運動負荷刺激法の開発と誘発されるマイオカインの作用機序解明とその利用検討
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26560314
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
山田 晃司 藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 教授 (60278306)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ダブルメカニカルストレス / 骨粗鬆症 / 大腿骨 / マイオカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在までに振動（shaking）と振盪（shaking）を組み合わせた小動物用ダブルメカニカルストレス刺激装置の作成を行った。その刺激装置を用いて卵巣摘出マウス（閉経後モデル）を用い10週間、30分/日の刺激を継続して行った。刺激完了後に大腿骨と腰椎を摘出した後、骨組織標本を作成しVillanueva Bone Stainを行い、骨形態計測を用いて解析を行った。この染色法を使用することで自然光、蛍光、偏光の３つの顕微鏡下で全く異なる骨の性質を観察することが出来る。自然光では細胞を観察し、類骨を赤紫色に石灰化骨を薄茶に染め分け、骨代謝の状態を調べた。偏光では、層板か線維性かの骨質や、セメントラインから判定するminimodelingかremodelingかを観察した。蛍光ではテトラサイクリン（TC）とカルセイン（CL）の皮下投与（二重標識）により骨への取り込みを観察した。自然光下で標本を観察し一次パラメーターを測定した後、それをもとに二次パラメーターの算出を行う。なお、解析に用いた骨は閉経後女性が転倒などで骨折しやすい大腿骨、圧迫骨折しやすい腰椎を選択し、それぞれ大腿骨は骨端部分を腰椎は椎体部分の海綿骨を解析に用いた。
その結果、卵巣摘出マウスに刺激を行った群は行わなかった群に対して活発な骨代謝が行われていることが明らかになった。しかし、骨強度や骨密度と言った面から考えるとまだ、代謝中であるとも考えられ刺激の期間の延長など経時的解析を行っていかなければならない。また、刺激装置による物理的な直接刺激だけではなく、骨格筋の収縮弛緩により誘発されていると考えられる肥大した骨格筋由来のサイトカイン（マイオカイン）の解析も現在解析中である。その中で刺激を行った群は行わなかった群に対して大腿四頭筋、下腿三頭筋からインターロイキン(IL)15の分泌が増加していることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究進行状況は申請時予算より減額したため基礎研究と人への応用を同時進行することが困難となり、基礎研究を先行し実施してきた。骨解析は順調に進んでいるものの骨格筋やその他の解析が遅れている。しかし、小動物を対象にした骨研究によりその刺激装置の有用性を明らかにすることが出来た。最終年度は予算を繰り越し、ヒト用の刺激装置の開発費に利用する。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となりヒトを対象とした研究を現在、進行している。基礎研究で得られた刺激条件をそのままヒトへ応用するのだが、その設定は予想以上に困難である。刺激強度と刺激時間が主な条件設定ではあるが、ヒトは個人差が激しく適切な刺激条件を設定することは極めて困難である。しかし、ある程度一定条件下で刺激を行い、その影響の有無についての定性的解析が可能であり現在進行している。
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| Causes of Carryover |
研究進行状況は申請時予算より減額したため基礎研究と人への応用を同時進行することが困難となり、基礎研究を先行し実施してきた。骨解析は順調に進んでいるものの骨格筋やその他の解析が遅れている。しかし、小動物を対象にした骨研究によりその刺激装置の有用性を明らかにすることが出来た。最終年度は予算を繰り越し、ヒト用の刺激装置の開発費と解析機器に多額の費用がかかるため前年度予算を繰り越し利用する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
超音波式骨密度測定器 OSTEO pro スマート（1 台×1,050） 加速度脈波計 パルスプラスアナライザーTAS9（1 台×525） 部分振動刺激装置 EMS ベルト AB ソリューションPRO RJ020（2 台×10）
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