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皮膚の構成細胞を活性化させ褥瘡治癒を促進させる電気刺激療法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K19398
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関関西福祉科学大学

研究代表者

植村 弥希子  関西福祉科学大学, 保健医療学部, 講師 (10786601)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード電気刺激 / 物理療法 / 慢性炎症 / マクロファージ / 解糖系代謝 / NADPH / 電気刺激療法 / 細胞内代謝 / 抗炎症作用 / 酸化ストレス / ペントースリン酸経路 / 炎症性サイトカイン / 褥瘡 / 線維芽細胞
研究開始時の研究の概要

褥瘡は難治性潰瘍であり、患者のQOLを低下させ、医療経済に与える影響も大きい。創の閉鎖を目的とした電気刺激療法は推奨されているが、その最適条件や治療メカニズムの解明は十分でない。創の治癒に肉芽組織の増殖が必要不可欠だが、そのためには線維芽細胞の活性化が重要である。線維芽細胞を活性化させる因子として、マクロファージと線維芽細胞自身が産生するサイトカインがある。そこで、マクロファージのサイトカイン産生と、マクロファージと線維芽細胞の相互作用に電気刺激が与える影響を検証し、線維芽細胞の活性化を促進させ、創の治癒をもたらす条件を明らかにする。

研究成果の概要

微弱電気刺激(200μA、2Hz、250msc)を骨髄由来マクロファージに実施し、その後、リポポリサッカライド(LPS)にて炎症刺激を惹起した。LPS刺激により炎症性サイトカインおよびROS産生は顕著に増加したが、電気刺激群では産生量が有意に抑制されていた。この機序として細胞内代謝に着目したところ、電気刺激によりペントースリン酸経路が賦活され、抗酸化物質であるNADPH産生が著明に増加していたことが明らかになった。以上のことから、電気刺激はマクロファージの細胞内代謝を変化させ、ペントースリン酸経路へ移行させることで抗炎症、抗酸化作用を発揮することが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

臨床で使用されている電気刺激機器は小型化、軽量化されている。さらに本研究で使用した刺激条件は皮膚の感覚閾値未満であるため、非侵襲的かつ不快感の少ない治療手段となる。本研究において微弱電気刺激がマクロファージに対し抗炎症作用をもたらすことを明らかにした。マクロファージの過剰な炎症反応を抑制させることが治療目的の1つであるような、慢性炎症を背景とした慢性潰瘍や関節炎などの疾患において、電気刺激療法が治療の一助となる可能性が示唆された。

報告書

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

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] ShanghaiTech University(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Capital Medical University(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical stimulation facilitates NADPH production in pentose phosphate pathway and exerts an anti-inflammatory effect in macrophages.2023

    • 著者名/発表者名
      Uemura M, Maeshige N, Yamaguchi A, Ma X, Matsuda M, Nishimura Y, Hasunuma T, Inoue T, Yan J, Wang J, Kondo H, Fujino H.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 13 号: 1 ページ: 17819-17819

    • DOI

      10.1038/s41598-023-44886-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 電気刺激はマクロファージのHIF-1αを抑制し細胞内代謝を変化させることで抗炎症・抗酸化作用を発揮する2023

    • 著者名/発表者名
      植村弥希子、前重伯壮、山口亜斗夢、Ma Xiaoqi、井上岳人、近藤浩代、藤野英己
    • 学会等名
      日本物理療法合同学術大会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Microcurrent stimulation shows anti-inflammatory and antioxidant effects with alteration of intracellular metabolism in macrophages2023

    • 著者名/発表者名
      Uemura M., Maeshige N., Yamaguchi A., Ma X., Fujino H.
    • 学会等名
      EPUAP 2023 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直流微弱電流はマクロファージ内のペントースリン酸経路の賦活を介して抗酸化・抗炎症作用を発揮する2022

    • 著者名/発表者名
      植村弥希子、前重伯壮、山口亜斗夢、Ma Xiaoqi、井上岳人、寺師浩人、近藤浩代、藤野英己
    • 学会等名
      第52回日本創傷治癒学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気刺激はマクロファージのHIF-1αを抑制し細胞内代謝を変化させることで抗炎症・抗酸化作用を発揮する2022

    • 著者名/発表者名
      植村弥希子、前重伯壮、山口亜斗夢、Ma Xiaoqi、井上岳人、近藤浩代、藤野英己
    • 学会等名
      日本物理療法合同学術大会2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 直流微弱電流刺激療法により創治癒率が向上した踵部褥瘡症例2022

    • 著者名/発表者名
      田中翔大、秋山純、植村弥希子、桒水流健二、山浦生也、前重伯壮、寺師浩人
    • 学会等名
      第19回日本褥瘡学会近畿地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 200μAの単相性パルス電流刺激はマクロファージのM1極性変化を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      植村弥希子、前重伯壮、山口亜斗夢、Xiaoqi Ma、野口ひかり、寺師浩人、近藤浩代、藤野英己
    • 学会等名
      第51回日本創傷治癒学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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