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医工学的解析に基づく神経筋クロストークを介した筋の運動適応機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03525
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関中部大学

研究代表者

片野坂 公明  中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (50335006)

研究分担者 金川 基  愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (00448044)
永森 收志  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90467572)
片野坂 友紀  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (60432639)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード骨格筋 / 運動適応 / 筋痛 / 侵害受容 / 機械受容 / メカノセンサー / 感覚神経 / 血管 / 膜修復 / 適応
研究成果の概要

運動後の骨格筋に生じる遅発性筋痛とその適応過程における、神経と筋の機械受容体分子の寄与を医工学的解析により明らかにすること、また運動適応に関わる分子の網羅的解析により筋痛の緩和の基盤となる分子を特定することを目的として研究を実施した。運動後の筋では膜融合過程に関わる幾つかのタンパク質の発現が増加し、適応後の筋では変化しないことを見出した。一方、機械受容体TRPV2の筋痛への寄与は小さいと考えられた。本研究により、運動に対する筋の適応、筋性疼痛の軽減に、膜修復の亢進が関わる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

運動後に感覚神経を介して痛みを生じ、しばらくして回復をみせる遅発性筋痛において、神経と筋で働く重要分子を探索し、反復的な運動に適応して筋痛を低下させる可能性のある分子を同定した。これらの分子の機能を亢進させ、骨格筋自身の適応機構を賦活化する方法を見出すことにより、筋性疼痛の緩和、運動器障害の予防、運動療法の効率化等につながる新たな治療戦略としての応用が期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Insulin potentiates the response to capsaicin in dorsal root ganglion neurons in vitro and muscle afferents ex vivo in normal healthy rodents.2022

    • 著者名/発表者名
      Hori Amane, Hotta Norio, Fukazawa Ayumi, Estrada Juan A., Katanosaka Kimiaki, Mizumura Kazue, Sato Jun, Ishizawa Rie, Kim Han‐Kyul, Iwamoto Gary A., Vongpatanasin Wanpen, Mitchell Jere H., Smith Scott A., Mizuno Masaki
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 600 号: 3 ページ: 531-545

    • DOI

      10.1113/jp282740

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Insulin potentiates the response to mechanical stimuli in small dorsal root ganglion neurons and thin fibre muscle afferents in vitro.2019

    • 著者名/発表者名
      Hotta N, Katanosaka K, Mizumura K, Iwamoto GA, Ishizawa R, Kim HK, Vongpatanasin W, Mitchell JH, Smith SA, Mizuno M.
    • 雑誌名

      J Physiol.

      巻: 597 号: 20 ページ: 5049-5062

    • DOI

      10.1113/jp278527

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Corneal Sensory Experience via Transient Receptor Potential Vanilloid 1 Accelerates the Maturation of Neonatal Tearing2019

    • 著者名/発表者名
      Jin Kai、Imada Toshihiro、Nakamura Shigeru、Izuta Yusuke、Oonishi Erina、Shibuya Michiko、Sakaguchi Hisayo、Tanabe Hirotaka、Ito Masataka、Katanosaka Kimiaki、Tsubota Kazuo
    • 雑誌名

      The American Journal of Pathology

      巻: 189 号: 9 ページ: 1699-1710

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2019.05.015

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TRPV2 is required for mechanical nociception and the stretch-evoked response of primary sensory neurons.2018

    • 著者名/発表者名
      Kimiaki Katanosaka, Satomi Takatsu, Kazue Mizumura, Keiji Naruse, Yuki Katanosaka
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8(1) 号: 1 ページ: 16782-16791

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35049-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Contribution of peripheral adenosine receptor to analgesia by intramuscular injection of drugs.2022

    • 著者名/発表者名
      Nasu T., Hibino Y., Katanosaka K., Mizumura K.
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 痛みのメカノバイオロジー2022

    • 著者名/発表者名
      片野坂公明
    • 学会等名
      第26回日本体力医学会東海地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Involvement of transient receptor potential vanilloid 2(TRPV2)in mechanical nociception of adult mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Kimiaki Katanosaka, Toru Taguchi, Satomi Takatsu, Kazue Mizumura, Keiji Naruse, Yuki Katanosaka.
    • 学会等名
      The 4th International TRP Meeting (TRP2021, Hybrid edition)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TRPA1 contributes to lengthening contraction-induced muscular mechanical hyperalgesia.2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ota, Leo Washizawa, Koei Hayashi, Yuki Katanosaka, Kimiaki Katanosaka, Makiko Kashio, Makoto Tominaga, Toru Taguchi, Kazue Mizumura.
    • 学会等名
      The 4th International TRP Meeting (TRP2022, Hybrid edition)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Molecular Mechanisms Involved in Mechanical Adaptation: In the Case of Repeated Bout Effect on the Exercise-induced Muscle Pain.2021

    • 著者名/発表者名
      Hibino Y., Katanosaka Y., Katanosaka K.
    • 学会等名
      The 3rd International Yangtze River Delta Symposium on Mechanobiology and 9th Chinese National Symposium of Medical Biophysics.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Repeated cold stress augments cardiovascular responses to triceps surae stretch in rats.2021

    • 著者名/発表者名
      堀天,那須輝顕,片野坂公明,水村和枝,Masaki Mizuno,堀田典生
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細径線維受容器終末のTRPV2チャネルを介した機械痛覚の末梢神経機構2021

    • 著者名/発表者名
      田口 徹, 片野坂友紀, 太田大樹, 片野坂公明
    • 学会等名
      第26回日本基礎理学療法学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 遅発性筋痛モデルラットの筋における機械受容チャネル Tmem120Aの発現増大2021

    • 著者名/発表者名
      太田大樹,大井理史,片野坂公明,田口 徹
    • 学会等名
      第7回日本筋学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Decreased mechanical response of cutaneous nociceptors in TRPV2-deficient mice.2020

    • 著者名/発表者名
      田口徹, 片野坂友紀, 片野坂公明
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Insulin potentiates capsaicin sensitivity at axon terminals and dorsal root ganglion neurons of thin fiber muscle afferents2020

    • 著者名/発表者名
      堀天, 堀田典生, 片野坂公明, 水村和枝, 佐藤純, Masaki Mizuno
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Insulin sensitizes the response to capsaicin in thin fiber muscle afferents and small dorsal root ganglion neurons in vitro.2020

    • 著者名/発表者名
      Amane Hori, Norio Hotta, Kimiaki Katanosaka, Kazue Mizumura, Jun Sato, Gary A. Iwamoto, Rie Ishizawa, Han-Kyul Kim, Wanpen Vongpatanasin, Jere H. Mitchell, Scott A. Smith, Masaki Mizuno
    • 学会等名
      The American Physiological Society’s (APS) Integrative Physiology of Exercise (IPE) 2020 conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マウス遅発性筋痛モデルにおける機械感受性TRPチャネルの関与2020

    • 著者名/発表者名
      太田大樹, 片野坂公明, 村瀬詩織, 加塩麻紀子, 富永真琴, 片野坂友紀, 田口徹, 水村和枝
    • 学会等名
      第13回日本運動器疼痛学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 遅発性筋痛の分子機構:TRPA1およびTRPV2ノックアウトマウスを用いた解析2020

    • 著者名/発表者名
      太田大樹, 片野坂公明, 村瀬詩織, 加塩麻紀子, 富永真琴, 片野坂友紀, 田口徹, 水村和枝
    • 学会等名
      第42回日本疼痛学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マウス遅発性筋痛モデルにおけるTRPチャネルの関与2020

    • 著者名/発表者名
      太田大樹, 片野坂公明, 村瀬詩織, 加塩麻紀子, 富永真琴, 片野坂友紀, 田口徹, 水村和枝
    • 学会等名
      第25回日本基礎理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Responses to Mechanical and Chemical Stimuli are Augmented by Insulin Administration in Neurons Innervating Skeletal Muscle.2019

    • 著者名/発表者名
      Hotta N, Katanosaka K, Mizumura K, Mitchell JH, Smith SA, Mizuno M.
    • 学会等名
      EXPERIMENTAL BIOLOGY 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploration of the molecular mechanisms of muscular adaptive responses: in the case of the repeated bout effect on exercise-induced muscle pain.2019

    • 著者名/発表者名
      Katanosaka K, HibinoY, Katanosaka Y,
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Muscle: Excitation-Contraction Coupling
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遅発性筋痛におけるTRPA1チャネルの役割2019

    • 著者名/発表者名
      太田大樹、林功栄、加塩麻紀子、片野坂公明、村瀬詩織、富永真琴、田口徹、水村和枝、
    • 学会等名
      日本筋学会第5回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラットおよびマウス遅発性筋痛モデルの機械痛覚過敏におけるTRPA1の関与2019

    • 著者名/発表者名
      太田大樹,林功栄,片野坂公明,村瀬詩織,加塩麻紀子,富永真琴,田口徹,水村和枝
    • 学会等名
      第24回日本基礎理学療法学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The expression and distribution of mitsugumin53 in skeletal muscle, after lengthening contraction.2019

    • 著者名/発表者名
      Hibino Y, Katanosaka Y, Katanosaka K
    • 学会等名
      The 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019) in conjunction with the 96th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温感受性一次感覚ニューロンの同定に向けた免疫組織化学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      片野坂公明
    • 学会等名
      平成30年度温熱生理研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋特異的TRPV2ノックアウトマウスを用いたメカニカルストレス応答の解析2018

    • 著者名/発表者名
      澁谷慎, 日比野雄平, 片野坂公明, 片野坂友紀
    • 学会等名
      第6回若手による骨格筋細胞研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of molecular mechanisms involved in mechanical adaptation of muscle and muscular pain after exercise.2018

    • 著者名/発表者名
      Katanosaka K, HibinoY, Katanosaka Y
    • 学会等名
      第40回日本比較生理生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 中部大学,生命医科学科 研究成果と活動の紹介

    • URL

      https://www3.chubu.ac.jp/medicine/news/24916/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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