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筋量・骨量減少,平衡機能障害に対する前庭刺激を応用した新たな治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K06850
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48020:生理学関連
研究機関東海学院大学 (2020-2021)
岐阜大学 (2018-2019)

研究代表者

森田 啓之  東海学院大学, 健康福祉学部, 教授(移行) (80145044)

研究分担者 安部 力  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (10585235)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード微小重力 / 過重力 / 前庭神経核 / 平衡機能障害 / 筋-骨連関 / 前庭電気刺激 / 前庭系 / 国際宇宙ステーション / 活動量 / 体温調節 / 筋・骨代謝 / 減負荷 / 筋・骨連関 / 糖代謝 / 重力 / GVS (前庭電気刺激) / 骨粗鬆症 / サルコペニア
研究成果の概要

重力環境変化に伴う前庭機能の可塑的変化に起因する身体的問題である起立性低血圧,平衡機能障害,筋・骨量減少は地上の活動量が低下した高齢者にもみられる問題である。本研究では,前庭機能の可塑的変化の中枢機序を調べ,これらの問題が微小電流前庭電気刺激 (GVS) により改善するかどうかを検討した。過重力下で飼育したラットでは,前庭神経核直接刺激に対する応答が低下していることから,受容器からのファーストニューロンで可塑的変化が起こっている。また,過重力負荷による平衡機能障害は微小電流GVSにより改善された。さらに,宇宙から帰還後の宇宙飛行士にみられる平衡機能障害も微小電流GVSにより改善された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「宇宙は老化のアクセラレータである」と言われるように,宇宙飛行に伴う医学的問題―平衡機能障害,起立性低血圧,筋量・骨量減少―は高齢者にもみられる症状であり,高齢者では活動量減少に伴う前庭への入力減少により,前庭機能が低下して,症状を引き起こしている可能性がある。本研究により,これらの医学的問題に対する予防・治療法としての微小電流GVSの可能性が示された。

報告書

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

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2017

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Study of mouse behavior in different gravity environments2021

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Shimomura, Akane Yumoto, Naoko Ota-Murakami, Takashi Kudo, Masaki Shirakawa, Satoru Takahashi, Hironobu Morita, Dai Shiba
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 2665-2665

    • DOI

      10.1038/s41598-021-82013-w

    • 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
  • [雑誌論文] Induced genetic ablation of Rest leads to the alteration of stimulus‐induced response of the vagal nerve2021

    • 著者名/発表者名
      Aoki Hitomi、Abe Chikara、Hara Akira、Miyazaki Tatsuhiko、Morita Hironobu、Kunisada Takahiro
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 26 号: 2 ページ: 45-55

    • DOI

      10.1111/gtc.12819

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Roles of Dkk2 in the linkage from muscle to bone during mechanical unloading in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kawao N, Morita H, Iemura S, Ishida M, Kaji H
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 7 ページ: 2547-2547

    • DOI

      10.3390/ijms21072547

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] VGLUT2-expressing neurons in the vestibular nuclear complex mediate gravitational stress-induced hypothermia in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Abe C, Yamaoka Y, Maejima Y, Mikami T, Yokota S, Yamanaka A, Morita H
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 227 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0950-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Roles of olfactomedin 1 in muscle and bone alterations induced by gravity change in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Shimode T, Kawao N, Morita H, Ishida M, Takafuji Y, Kaji H
    • 雑誌名

      Calcified Tissue International

      巻: 27 号: 2 ページ: 180-190

    • DOI

      10.1007/s00223-020-00710-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanism underlying the negative inotropic effect in rat left ventricle in hyperthermia: the role of TRPV12020

    • 著者名/発表者名
      Obata Koji、Morita Hironobu、Takaki Miyako
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 70 号: 1 ページ: 4-4

    • DOI

      10.1186/s12576-020-00734-5

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Understanding vestibular-related physiological functions could provide clues on adapting to a new gravitational environment2020

    • 著者名/発表者名
      Morita H, Kaji H, Ueta Y, Abe C
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Sciences

      巻: 70 号: 1 ページ: 17-17

    • DOI

      10.1186/s12576-020-00744-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteomic analysis revealed different responses to hypergravity of soleus and extensor digitorum longus muscles in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Ohira T, Ino Y, Nakai Y, Morita H, Kimura A, Kurata Y, Kagawa H, Kimura M, Egashira K, Moriya S, Hiramatsu K, Kawakita M, Kimura Y, Hirano H
    • 雑誌名

      Journal of Proteomics

      巻: 217 ページ: 103686-103686

    • DOI

      10.1016/j.jprot.2020.103686

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Roles of the vestibular system in obesity and impaired glucose metabolism in high-fat diet-fed mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kawao N, Takafuji Y, Ishida M, Okumoto K, Morita H, Muratani M, Kaji H
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15 号: 2 ページ: e0228685-e0228685

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0228685

    • NAID

      120007161348

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hypergravity-induced plastic alteration of the vestibulo-sympathetic reflex involves decrease in responsiveness of CAMK2-expressing neurons in the vestibular nuclear complex2019

    • 著者名/発表者名
      Abe C, Yamaoka Y, Maejima Y, Mikami T, Morita H
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Sciences

      巻: 69 号: 6 ページ: 903-917

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00705-5

    • NAID

      40022093973

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of hypergravity on gene levels in anti-gravity muscle and bone through the vestibular system in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawao N, Morita H, Nishida K, Obata K, Tatsumi K, Kaji H.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci.

      巻: - 号: 5 ページ: 609-616

    • DOI

      10.1007/s12576-017-0566-4

    • NAID

      40021645358

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 重力センサー耳石前庭系に対する微小重力の影響2019

    • 著者名/発表者名
      森田啓之,安部力,村谷匡史,高橋智,芝大
    • 学会等名
      日本薬物動態学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 重力生理学:動物実験から被験者実験へ2019

    • 著者名/発表者名
      森田啓之
    • 学会等名
      日本実験動物技術者協会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙で快適に生きるために:前庭系の可塑的変化2019

    • 著者名/発表者名
      森田啓之
    • 学会等名
      日本自律神経学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 長期宇宙滞在による耳石器の可塑的変化2019

    • 著者名/発表者名
      森田啓之,安部力,村谷匡史
    • 学会等名
      宇宙生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 長期宇宙滞在により引き起こされる前庭系の可塑的変化2019

    • 著者名/発表者名
      森田啓之,安部力,村谷匡史
    • 学会等名
      日本医学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact of long-term stay in micro-gravity on vestibular function2019

    • 著者名/発表者名
      Morita Hironobu
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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