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脳梗塞前後のコンディショニングによる神経保護機序の解明と脳卒中リハビリへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 20H04039
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

榊間 春利  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (10325780)

研究分担者 丸山 征郎  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20082282)
前島 洋  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60314746)
菊池 清志  久留米大学, 医学部, 准教授 (60404539)
大塚 章太郎  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任助教 (80849901)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード運動 / 遠隔虚血コンディショニング / 脳神経保護 / リハビリテーション / 機能回復 / 神経炎症 / 漢方薬 / 脳梗塞 / 予防運動 / 神経可塑性 / 脳卒中リハビリテーション / コンディショニング運動 / プレコンディショニング / 予防 / 認知症 / 脳梗塞モデル / コンディショニング / 有酸素運動 / 活動量 / 高齢者
研究開始時の研究の概要

脳虚血による神経障害は多数の因子が相互に作用し進展するため、治療対象として単独のタンパクやシグナル伝達系の調節を行う事ではその効果に限界があり、複数の因子を一度に調節する治療が有効であると考えられる。これが可能な方法として遠隔虚血コンディショニング(Remote ischemic conditioning: RIC)による脳虚血耐性の獲得や発症前の有酸素運動(Pre-conditioning Exercise:PE)による脳神経保護効果がある。本研究では、研究期間全体を通して、RICやPEの脳神経保護メカニズムの解明と脳卒中患者のリハビリテーションに応用すべく臨床疫学調査を行う。

研究成果の概要

本研究課題により、プレコンディショニング運動(PE)や遠隔虚血コンディショニング(RIC)による脳神経保護メカニズムについて検討した。PEによる神経保護効果は、運動中止するとPEを実施した期間より早期に消失することを示した。RICの介入は、再還流の時間が脳保護効果に影響している可能性が示唆された。脳梗塞後の運動療法と人参養栄湯の併用は、脳内のNGF/TrkA、BDNF/TrkB経路の活性化を介して、運動機能回復を促進しることが示唆された。認知症発症初期からのPEは、海馬の神経細胞の脱落抑制、抗神経炎症作用により認知機能だけでなく活動性や運動機能改善に効果が期待でることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳梗塞発症前・後のPE、RIC、運動療法による脳神経保護メカニズムや認知・機能回復促進効果、リハビリテ-ション処方に重要である効果的な負荷量、頻度、時間などに関しては十分解明されていない。また、運動習慣の有無による脳保護効果、認知機能に及ぼす影響、運動機能改善効果、RICとPEの併用効果、薬剤と運動療法の併用効果などに関しても十分解明されていない。従って、本研究成果の学術的意義や社会的意義は、運動や遠隔虚血コンディショニングによる神経保護メカニズムを解明し、脳卒中リハビリテーションや認知症に対する予防リハビリテーションの科学的根拠を確立したことである。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Stimulation of functional recovery via neurorepair mechanisms by the traditional Japanese Kampo medicine, Ninjin'yoeito, and physical exercise in a rat ischemic stroke model2023

    • 著者名/発表者名
      Tani Akira、Sakakima Harutoshi、Otsuka Shotaro、Mizuno Keita、Nakanishi Kazuki、Norimatsu Kosuke、Takada Seiya、Matsuoka Teruki、Matsuzaki Ryoma、Nakakogawa Tomomi、Maruyama Ikuro
    • 雑誌名

      Journal of Ethnopharmacology

      巻: 302 ページ: 115927-115927

    • DOI

      10.1016/j.jep.2022.115927

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 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] Effects of different remote ischemia perconditioning methods on cerebral infarct volume and neurological impairment in rats2023

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Shotaro、Itashiki Yuki、Tani Akira、Matsuoka Teruki、Takada Seiya、Matsuzaki Ryoma、Nakanishi Kazuki、Norimatsu Kosuke、Tachibe Yuta、Kitazato Riho、Nojima Nao、Kakimoto Shogo、Kikuchi Kiyoshi、Maruyama Ikuro、Sakakima Harutoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2158-2158

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29475-2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 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] Effects of early exercise intervention and exercise cessation on neuronal loss and neuroinflammation in a senescence-accelerated mouse prone 82023

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Kazuki、Norimatsu Kosuke、Tani Akira、Matsuoka Teruki、Matsuzaki Ryoma、Kakimoto Shogo、Nojima Nao、Tachibe Yuta、Kato Yuki、Inadome Masaki、Kitazato Riho、Otsuka Shotaro、Takada Seiya、Sumizono Megumi、Sakakima Harutoshi
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 808 ページ: 137297-137297

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2023.137297

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of low-intensity exercise on spontaneously developed knee osteoarthritis in male senescence-accelerated mouse prone 82023

    • 著者名/発表者名
      Norimatsu Kosuke、Nakanishi Kazuki、Ijuin Toshiro、Otsuka Shotaro、Takada Seiya、Tani Akira、Matsuzaki Ryoma、Matsuoka Teruki、Sakakima Harutoshi
    • 雑誌名

      Arthritis Research & Therapy

      巻: 25 号: 1 ページ: 168-168

    • DOI

      10.1186/s13075-023-03162-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of detraining on preconditioning exercise-induced neuroprotective potential after ischemic stroke in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Shotaro、Sakakima Harutoshi、Tani Akira、Nakanishi Kazuki、Takada Seiya、Norimatsu Kosuke、Maejima Hiroshi、Maruyama Ikuro
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 226 号: 7 ページ: 2169-2180

    • DOI

      10.1007/s00429-021-02317-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Preconditioning Exercise in Rats Attenuates Early Brain Injury Resulting from Subarachnoid Hemorrhage by Reducing Oxidative Stress, Inflammation, and Neuronal Apoptosis2021

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Shotaro、Setoyama Kentaro、Takada Seiya、Nakanishi Kazuki、Terashi Takuto、Norimatsu Kosuke、Tani Akira、Sakakima Harutoshi、Maruyama Ikuro、Tancharoen Salunya、Tanaka Eiichiro、Kikuchi Kiyoshi
    • 雑誌名

      Molecular Neurobiology

      巻: 58 号: 11 ページ: 5602-5617

    • DOI

      10.1007/s12035-021-02506-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of low-intensity motor balance and coordination exercise on cognitive functions, hippocampal Aβ deposition, neuronal loss, neuroinflammation, and oxidative stress in a mouse model of Alzheimer's disease2021

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi K, Sakakima H, Norimatsu K, Otsuka S, Takada S, Tani A, Kikuchi K.
    • 雑誌名

      Exp Neurol.

      巻: 337 ページ: 113590-113590

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diurnal Profiles of Locomotive and Household Activities Using an Accelerometer in Community-Dwelling Older Adults with Musculoskeletal Disorders: A Cross-Sectional Survey2020

    • 著者名/発表者名
      Sakakima H, Takada S, Norimatsu K, Otsuka S, Nakanishi K, Tani A.
    • 雑誌名

      Int J Environ Res Public Health

      巻: 17 号: 15 ページ: 5537-5537

    • DOI

      10.3390/ijerph17155337

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ラット脳梗塞後の運動療法と人参養栄湯の併用治療は感覚運動機能の回復を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      谷明、中西和毅、松岡 輝樹、松崎凌真、野島菜央、立部勇汰、柿元翔吾、稲留真輝、加藤夕貴、榊間春利.
    • 学会等名
      第28回基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 早期運動介入と運動中止がアルツハイマー病モデル動物の認知機能低下や海馬に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      中西和毅、則松貢輔、谷明、松﨑凌真、松岡輝樹、加藤夕貴、柿元翔吾、立部勇汰、野島菜央、榊間春利
    • 学会等名
      第28回基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 神経疾患に対する理学療法の効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      榊間春利
    • 学会等名
      第28回基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳保護を考慮した運動療法2023

    • 著者名/発表者名
      榊間春利
    • 学会等名
      第45回日本高血圧学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 老化促進マウス(SAMP8)の膝関節軟骨の加齢変化と低強度トレッドミル運動の影響2023

    • 著者名/発表者名
      榊間春利、則松貢輔、中西和毅、大塚章太郎、高田聖也、松崎凌真、谷明、中小川智美、松岡輝樹、稲留真輝、加藤夕貴、柿元翔吾、野島菜央、立部勇太.
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Preconditioning exercise in rats attenuates early brain injury resulting from subarachnoid hemorrhage by reducing oxidative stress, inflammation, and neuronal apoptosis.2022

    • 著者名/発表者名
      大塚 章太郎, 松岡輝樹, 松崎凌真, 中小川智美, 谷明, 則松貢輔, 高田聖也, 中西和毅, 丸山征郎, 榊間春利 , 菊池清志
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Stimulation of functional recovery via the mechanisms of neurorepair by Japanese herbal medicine, Ninjinyoeito, and physical exercise in a rat ischemic stroke model.2021

    • 著者名/発表者名
      Tani A, Nakanishi K, Otsuka S, Norimatsu K, Takada S, Matsuoka T, Sakakima H
    • 学会等名
      第44回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effects of low-intensity balance and coordination exercise on cognitive function, hippocampal Aβ deposition, neuronal loss, neuroinflammation, and oxidative stress in SAMP8.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi K, Norimatsu K, Otsuka S, Takada S, Tani A, Sakakima H.
    • 学会等名
      第44回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effects of aging and balance exercise on the knee joint of the senescence accelerated mouse (SAMP8).2021

    • 著者名/発表者名
      Norimatsu K, Nakanishi K, Tani A, Fukumaru K, Otsuka S, Takada S, Sakakima H.
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Midkine gene deficiency attenuates traumatic brain injury through regulation of microglia and macrophage polarization.2020

    • 著者名/発表者名
      Seiya Takada, Takahiro Matsuyama, Shotaro Otsuka1, Kazuki Nakanishi, Kosuke Norimatsu, Yuki Itashiki, Akira Tani, Kiyoshi Kikuchi, Harutoshi Sakakima.
    • 学会等名
      第43回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effects of detraining on neuroprotective effects due to preconditioning exercise-induced brain tolerance after ischemic stroke of rat.2020

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Otsuka, Akira Tani, Yuki Itashiki, Kosuke Norimatu, Seiya Takada, Kazuki Nakanishi, Maruyama Ikuro, Harutoshi Sakakima.
    • 学会等名
      第43回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The neuroprotective effects of remote ischemic per-conditioning on focal brain ischemia of rats.2020

    • 著者名/発表者名
      Akira Tani, Yuki Itashiki, Shotaro Ohtsuka, Seiya Tankada, Kazuki Nakanishi, Kosuke Norimatsu, Harutoshi Sakakima.
    • 学会等名
      第43回日本神経科学学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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