アクセラレーション刺激による筋損傷治癒促進効果の検証

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26560367
• Research Institution: Matsumoto University
• Principal Investigator: 河野 史倫 松本大学, 健康科学研究科, 准教授 (90346156)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中田 研 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00283747)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 全身振動 / 筋損傷 / 筋再生 / 筋分化

Outline of Annual Research Achievements

スポーツ障害の多くは骨格筋損傷を伴うが、筋損傷に対する効果的な処置法が確立されておらず、ほとんどの場合で自然治癒に頼らざるを得ない。筋損傷後、壊死、炎症反応、筋芽細胞の増殖・分化・筋線維への成熟の過程を経て、筋再生が起こることが分かっている。特に筋芽細胞の増殖が筋再生に重要であることは先行研究からも明らかであるが、生体内において細胞増殖を刺激する方法はこれまでになかった。伸展刺激などによるメカニカルストレスは、筋芽細胞の増殖を促進するが、損傷筋に対する外力の負荷は更なる損傷を誘発する可能性があるため現実的ではない。そこで本研究では、加速度変化によるメカニカルストレス（アクセラレーション刺激）が筋再生にどのような効果を果たすのか検討を行った。
成熟ラットのヒラメ筋にカルジオトキシンを注入し、筋損傷を誘発した。アクセラレーション刺激は、パワープレートを用いて約2.5mm振幅の振動を30Hzで10分間、全身負荷した。このような刺激を損傷3日後から13日目まで毎日実施した。14日目、麻酔下においてヒラメ筋をサンプリングし、凍結切片を作成、HE染色および各筋分化マーカーの免疫組織化学染色を行った。筋重量はアクセラレーション刺激の有無により変化しなかったが、HE染色像には間質領域の縮小や筋線維束形成の促進のような再生助長を示す特徴がアクセラレーション刺激した場合に顕著に認められた。筋サテライト細胞のマーカーであるPax7陽性の細胞数やジストロフィンが周辺局在した成熟筋線維のサイズも優位に増加した。以上の結果から、アクセラレーション刺激は再生時の筋幹細胞の動員や筋線維成熟が促進することにより、筋再生を早めることが明らかとなった。