研究課題/領域番号 |
21K09288
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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研究機関 | 久留米大学 |
研究代表者 |
松瀬 博夫 久留米大学, 医学部, 教授 (70461465)
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研究分担者 |
志波 直人 久留米大学, 医学部, 教授 (20187389)
高野 吉朗 国際医療福祉大学, 福岡保健医療学部, 教授 (20439574)
橋田 竜騎 久留米大学, 医学部, 講師 (40754841)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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キーワード | 筋骨連関 / 筋質 / マイオカイン / オステオカイン / メカニカルストレス / 有酸素運動 / 抵抗運動 / 運動 / オステオカルシン / インターロイキンー6 |
研究開始時の研究の概要 |
骨粗鬆症は、脊椎や関節の変形により運動器疾患を引き起こす。さらに、運動器疾患は、糖尿病や心血管疾患などの加齢関連疾患の原因でもある。骨量と筋量は相互に関係し合っていると考えられるが、その病態は未だ明らかでない。一方で、運動等のメカニカルストレスとエネルギー消費に応じて筋からマイオカインであるIL-6と骨からオステオカルシンが分泌され、それらが共同して筋のタンパク質合成や骨形成促進に寄与している。したがって、筋骨減少の原因としてIL-6とオステオカルシンによる筋骨連関の機能低下が考えられる。 本研究では、IL-6とオステオカルシンが身体機能に与える影響を調査し、筋骨連関を改善する運動法を検討する。
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研究実績の概要 |
20歳から87歳までの男女(男32、女43)75名(平均49.歳)の筋力、筋量、筋質、骨量、骨質と骨代謝マーカー、マイオカイン、オステオカイン、AGE、そして代謝機能との関連性を調査するために、各因子間のSpearman順位相関係数を算出した。 加齢に伴い、これらは変化することが報告されているが、本解析結果では、年齢は、筋力、筋量、骨格筋量(骨格筋指数)、骨量・骨質(超音波伝搬速度、超音波減衰係数)、糖代謝、脂質代謝、終末糖化産物(AGE)、骨形成マーカー、マイオカイン(IL-6)と有意に相関していた。一方で、オステオカインであるオステオカルシンとマイオカインであるBDNFとは有意な相関関係を認めなかった。 筋骨連関の解析としては、オステオカインであるオステオカルシンとマイオカインであるIL-6との相関関係は有意傾向であった。また、筋質の指標とされる大腿四頭筋のエコー値は、年齢、筋力、筋量、骨量・骨質、25OHビタミンD、ペントシジンと有意に相関していた。 代謝機能との関連性の解析として、肝繊維化を反映するFIB4 indexとの関連性を解析したところ、糖代謝や脂質代謝に加え、ペントシジン、低カルボキシル化オステオカイン(ucOC)、1・25OHビタミンD、IL-6、筋量、筋質、骨量・骨質と有意な相関関係を認め、、また、筋収縮率や筋力との関係は有意傾向であった。 以上の結果から、筋骨機能は、量質ともに代謝機能と関連していると考えられ、運動に対する生体反応も代謝機能と関連していると推測される。したがって、運動効果を考える際は、代謝機能を考慮した運動が必要である。そこで、次年度は、運動介入前後の生体反応(マイオカインやオステオカインの分泌刺激)への代謝機能の関連性を解析することによって、代謝機能改善に効果的、効率的な運動様式を検討する。
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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
過去二年間(令和3年、4年)のコロナ禍により、感染拡大リスクの高いと考えられる臨床でも実施が一時中断されていた呼気ガス分析による最大酸素摂取量の測定と運動介入の実施が困難な状況が続いたため、介入実験が実施できませんでした。 COVID-19の感染状況の変化の予測ができない中でも比較的実施可能であった血液生化学検査によるマイオカインやオステオカインと身体機能、筋質などとの関連性の解析を実施することで、運動介入実験の開始に備えています。
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今後の研究の推進方策 |
研究計画に基づき、重力によるメカニカルストレスの異なるエルゴメーター(仰臥位と側臥位)を利用した有酸素運動負荷前後のマイオカインやオステオカインの変化を解析する運動介入実験を実施します。 その後、電気刺激で筋収縮を強化した運動前後のマイオカインやオステオカインの変化を解析します。 メカニカルストレスの差や筋収縮の差がマイオカインやオステオカインの分泌に与える影響の違いを解析することによって筋骨連関刺激に必要な条件を研究します。
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