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リハビリテーション運動療法における臓器連関の機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 14F04901
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関東北大学

研究代表者

上月 正博  東北大学, 医学系研究科, 教授 (70234698)

研究分担者 CAO PENG  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
CAO PENGYU  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
CAO Pengyu  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 交付 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワードリハビリテーション / 循環器・高血圧 / 腎臓 / ストレス / 細胞・組織
研究実績の概要

長期的運動は心血管・骨格筋機能改善作用や腎保護作用を有するが、その機序は明らかでない。一酸化窒素(NO)は、心血管・骨格筋・腎機能および血圧の調節において重要な役割を担っている。しかし、長期的運動の効果におけるNO産生系の役割は未だ十分明らかになっていない。長期的運動の効果の機序を明らかにするため、長期的運動による活性酸素産生源への効果とその産生阻害薬投与による影響を検討した。5週齢の雄性Wistar-Kyotoラットにトレッドミル運動(速度20m/分、60分間/日、週6日)を8週間実施し、腎におけるNOS蛋白発現、NADPH oxidase (NOX)、xanthine oxidase (XO)活性を検討した。また、NOX阻害薬およびXO阻害薬を経口投与し、その影響も検討した。長期的運動は、血漿と尿中H2O2を増加させ、腎における内皮型と神経型NOS (eNOS, nNOS)発現を増加させた。EXは、腎NOX活性を増加させたが、腎XO活性に影響しなかった。NOX阻害薬apocyninはH2O2、腎NOS発現の基礎値に影響しなかったが、長期的運動によるH2O2、腎NOS発現の増加を消失させた。一方、XO阻害薬febuxostatはH2O2と腎NOS発現の基礎値を低下させたが、EXによる効果には影響しなかった。正常血圧ラットにおいて、腎NOS発現はxanthine oxidaseにより定常的には調節されているが、長期的運動による腎NOS発現誘導はNADPH oxidase依存性であることが示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度の当初の計画であった高血圧自然発症ラットにおける検討はまだ途上であるが、対照となる正常血圧のWistar-Kyoto(WKY)ラットにおける長期的運動の効果を検討した。その結果、WKYラットでは長期的運動は腎内NADPH oxidase活性を増加させ、酸化ストレス亢進によるH2O2増加が腎内NOS発現増加に働く機序を明らかにできた。

今後の研究の推進方策

平成27年度の研究結果を受けて、高血圧自然発症ラットにおいても長期的運動によるNOS発現増加に対するNADPH oxidase阻害薬やXanthine oxidase阻害薬の影響を検討することで、Exにより産生される活性酸素やH2O2の成因で病態による違いがあるかについて検討を進める。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Chronic Running Exercise Alleviates Early Progression of Nephropathy with Upregulation of Nitric Oxide Synthases and Suppression of Glycation in Zucker Diabetic Rats2015

    • 著者名/発表者名
      Ito D, Cao P, Kakihana T, Sato E, Suda C, Muroya Y, Ogawa Y, Hu G, Ishii T, Ito O, Kohzuki M, Kiyomoto H
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 号: 9 ページ: 0138037-0138037

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0138037

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SOD mimetic tempol enhances exercise training-induced nitric oxide synthases in the kidney of spontaneously hypertensive rats2016

    • 著者名/発表者名
      Ito O, Cao P, Ito D, Rong R, Sakuyama A, Ogawa Y, Muroya Y, Mori N, Kohzuki M
    • 学会等名
      10th World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高血圧自然発症ラットのNO合成酵素への長期的運動とtempolの併用効果2015

    • 著者名/発表者名
      曹 鵬宇, 伊藤 修, 伊藤大亮, 上月正博
    • 学会等名
      第5回日本腎臓リハビリテーション学会
    • 発表場所
      東京、都市センターホテル
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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