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筋膜を基軸とした痛覚過敏機構の解明とその治療

Research Project

Project/Area Number16H03202
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Rehabilitation science/Welfare engineering
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

田口 徹  富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 客員准教授 (90464156)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Granted(Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost : ¥13,600,000、Indirect Cost : ¥4,080,000)
Fiscal Year 2017 : ¥4,420,000 (Direct Cost : ¥3,400,000、Indirect Cost : ¥1,020,000)
Fiscal Year 2016 : ¥8,840,000 (Direct Cost : ¥6,800,000、Indirect Cost : ¥2,040,000)
Keywords筋膜 / 痛み / 筋・筋膜性疼痛 / 侵害受容 / 理学療法 / 線維筋痛症 / ストレッチ / 筋 / 痛覚過敏
Outline of Annual Research Achievements

肩こりや腰痛から運動後の筋肉痛(遅発性筋痛)に至るまで、筋や筋膜に起因する痛み(筋・筋膜性疼痛)は超高齢化やストレスフルな現代において、罹患者が多いだけでなく、莫大な医療経済的負担を生じており、速やかに解決されるべき重要課題である。
本年度は遅発性筋痛モデル動物を用い、遅発性筋痛の発症強度を規定する運動負荷のパラメータとその機械的因子を同定し、論文発表した。また、遅発性筋痛では、末梢侵害受容器のうち、筋C線維のみならず有髄のAδ線維の機械感受性が亢進しており、これら細径侵害受容器終末に発現する酸感受性イオンチャネル(ASIC3)が痛覚過敏に関与する重要な分子機構であることを明らかにした。
また、筋を収縮させながら伸張する伸張性収縮によって生じる筋・筋膜損傷モデルを用い、損傷筋に軽いストレッチ刺激を与えると筋組織の形態的・機能的回復が早まることを実証した。さらにこのストレッチによる機械刺激で再生筋線維の出現が有意に早まることを見出した。これらの知見は現在、理学療法の臨床現場で経験主義的に行われているストレッチの有効性を裏付ける科学的根拠を細胞・分子レベルで明らかにした成果である。
広範囲の筋・筋膜の痛みを特徴とする線維筋痛症についても、モデル動物を用いてその末梢神経・脊髄機構の解明を試みた。痛覚過敏を呈した筋では、侵害受容器を感作し機械感作に関わるグリア細胞由来神経栄養因子(GDNF)とそのファミリーメンバーであるPersephinのmRNAが有意に増加することを見出した。また、痛みの受容・伝達を担う脊髄後角ニューロンの応答性を調べたところ、その機械感受性が顕著に亢進していることを突き止めた。これらの末梢・脊髄機構は線維筋痛症の病態に関わる重要な知見であると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2 :  Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

遅発性筋痛の発症に関わる筋収縮パラメータやその機械的因子の同定に関しては、平成28年度に論文化できた。H28年度に得られた遅発性筋痛の神経・分子機構に関する成果は平成29年度中に論文化する予定である。また、筋損傷に対するストレッチの効果とその細胞分子機構の解明に関する成果も平成29年度中に論文化する予定である。線維筋痛症の末梢神経・脊髄機構に関しては、平成29年度に引き続き実験を行い、平成30年度中の論文化を目指す。これまでのところ、概ね順調である。

Strategy for Future Research Activity

昨年度は遅発性筋痛の末梢神経機構に筋Aδ線維が関与し、細径線維受容器終末に発現するASIC3チャネルが痛覚過敏に関与をすることを明らかにした。本年度はまずこれを論文化する。また、伸張性収縮によって生じる筋・筋膜損傷に対し、軽いストレッチ刺激を与えると筋組織の形態的・生理的回復が早まり、これに早期の再生筋線維の発現が関わることを明らかにした。この知見も今年度内の論文化を目指す。また、遅発性筋痛モデルや線維筋痛症モデルを用い、筋に加え筋膜で発現増大する疼痛関連遺伝子を分子生物学実験より明らかにし、筋・筋膜性疼痛の物質的基盤を明らかにする。特に、末梢侵害受容器の感作に関わる神経栄養因子に重点をおいて調べる。線維筋痛症については、脊髄ミクログリアの活性化が痛覚過敏の病態に関わることをすでに明らかにしているが、このグリアネットワーク内で痛みの受容・伝達を担う脊髄後角ニューロンの応答性変化がわかっていない。本年度はここに重点を置き、後角ニューロンへの興奮性・抑制性入力の電気生理学的解析を進める。また、筋膜性疼痛の末梢神経機構解明のため、上述の実験モデルを用い、バイタルサインを保持したin vivoの状態で、ラット下腿筋膜に分布する侵害受容器を同定し、その侵害刺激感受性を明らかにする。また、光遺伝学による痛覚過敏機構の解明については、本年度は遺伝子改変動物の受け入れを始めていく。

Report

(1results)
  • 2016 Annual Research Report

Research Products

(20results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article Presentation Remarks

  • [Journal Article] モデル動物を用いた線維筋痛症の病態機構解明2017

    • Author(s)
      田口徹
    • Journal Title

      Pain Research

      Volume : 32 Pages : 19-24

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ラット筋機械痛覚過敏に対するネオビタカイン®の鎮痛効果2017

    • Author(s)
      阿部真博, 林功栄, 若月康次, 田口徹
    • Journal Title

      ペインクリニック

      Volume : -

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compression at myofascial trigger point on chronic neck pain provides pain relief through the prefrontal cortex and autonomic nervous system: a pilot study2017

    • Author(s)
      Morikawa Y, Takamoto K, Nishimaru H, Taguchi T, Urakawa S, Sakai S, Ono T, Nishijo H
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume : 11 Pages : 1-13

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Muscular mechanical hyperalgesia after lengthening contractions in rats depends on stretch velocity and range of motion.2017

    • Author(s)
      Hayashi K, Katanosaka K, Abe M, Yamanaka A, Nosaka K, Mizumura K, *Taguchi T
    • Journal Title

      Eur J Pain

      Volume : 21 Pages : 125-139

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The integrative role of orexin/hypocretin neurons in nociceptive perception and analgesic regulation.2016

    • Author(s)
      Inutsuka A, Yamashita A, Chowdhury S, Nakai J, Ohkura M, Taguchi T, Yamanaka A
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume : 6:29480 Pages : 1-15

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 筋・筋膜性疼痛の生理・病態・治療2017

    • Author(s)
      田口徹
    • Organizer
      キメラ会
    • Place of Presentation
      富山
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    • Invited
  • [Presentation] Peripheral pain mechanisms via neurotrophic factors in a rat reserpine-induced fibromyalgia model2017

    • Author(s)
      Wakatsuki K, Matsubara T, Katanosaka K, Yamanaka A, Nishijo H, Mizumura K, Taguchi T
    • Organizer
      94th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2017-03-28
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  • [Presentation] 遅発性筋痛モデルSDラットの長指伸筋における遺伝子発現変化: cDNAサブトラクション法による発現解析2017

    • Author(s)
      大西利佳, 近藤由梨, 田口徹, 小崎康子
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2017-03-24
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  • [Presentation] 細径線維侵害受容器終末のASIC3を介した遅発性筋痛の末梢神経機構2017

    • Author(s)
      田口徹, 松原崇紀, 林功栄, 阿部真博, 尾崎紀之, 西条寿夫, 山中章弘, 水村和枝
    • Organizer
      平成28年度生理学研究所研究会「痛みの理解を目指した先端的アプローチ」
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2017-01-30
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 線維筋痛症モデルを用いた脊髄後角へのシグナル伝達機構解析2017

    • Author(s)
      歌大介, 宮原謙一郎, 坪島功幸, 安東嗣修, 西条寿夫, 水村和, 田口徹
    • Organizer
      平成28年度生理学研究所研究会 「痛みの理解を目指した先端的アプローチ」
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2017-01-30
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋・筋膜性疼痛症候群の最新知見:MPSはどこまでわかったか?2016

    • Author(s)
      田口徹
    • Organizer
      ウェルネス教育研修センターセミナー
    • Place of Presentation
      東大阪
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ラット腓腹筋伸張性収縮後の温熱・徒手療法によるPGC-1α発現量の変化2016

    • Author(s)
      宮原謙一郎, 浦川将, 高本考一, 田口徹, 小野武年, 西条寿夫
    • Organizer
      第21回富山県理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      富山
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  • [Presentation] ロボットスーツHAL (Hybrid Assistive Limb) 装着による下肢運動時の脳血行動態と装着者主観の影響2016

    • Author(s)
      大田裕也, 浦川将, 高本考一, 石川亮宏, 安永好宏, 田口徹, 小野武年, 西条寿夫
    • Organizer
      第21回富山県理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      富山
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Acid-sensing ion channel 3-mediated peripheral mechanisms in delayed mechanical hyperalgesia after lengthening contractions in rats2016

    • Author(s)
      Matsubara T, Hayashi K, Ozaki N, Nishijo H, Yamanaka A, Mizumura K, Taguchi T
    • Organizer
      16th World Congress on Pain
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-09-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 伸張性筋運動は筋損傷を伴わずに筋細胞/衛星細胞の痛覚感作物質産生を増大させ、遅発性筋痛を生じる2016

    • Author(s)
      水村和枝, 林巧栄, 片野坂公明, 田口徹
    • Organizer
      第2回日本筋学会
    • Place of Presentation
      小平
    • Year and Date
      2016-08-05
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivo recoding of activity of orexin neurons in the hypothalamus using fiber photometry2016

    • Author(s)
      Yamanaka A, Inutsuka A, Yamashita A, Taguchi T
    • Organizer
      39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Facilitated mechanical response of myelinated Aδ-afferents in a rat model of delayed onset muscle soreness2016

    • Author(s)
      Taguchi T, Matsubara T, Hayashi K, Ozaki N, Yamanaka A, Mizumura K
    • Organizer
      39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] モデル動物を用いた線維筋痛症の病態機構解明2016

    • Author(s)
      田口徹
    • Organizer
      第38回日本疼痛学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-06-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 遅発性筋痛の発症強度を規定する要因とメカニズム2016

    • Author(s)
      田口徹
    • Organizer
      第38回日本疼痛学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-06-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 富山大学 研究者総覧

    • URL
      http://evaweb.u-toyama.ac.jp/html/100000884_ja.html?k=%E7%94%B0%E5%8F%A3%E5%BE%B9
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URL :

Published : 2016-04-21   Modified : 2018-01-16  

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