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新たな電気刺激法による骨格筋線維化予防ー効果的な2次性サルコペニア治療法の開発ー

研究課題

研究課題/領域番号 21K11172
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

遠山 将吾  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員講師 (00388183)

研究分担者 中川 周士  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30643382)
新井 祐志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50347449)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードサルコペニア / 治療的電気刺激 / 慢性低酸素 / 遅筋 / 筋萎縮 / 筋線維タイプ / 炎症性サルコペニア / 関節炎モデル / 遺伝子発現 / B-SES / 関節リウマチ / CIAラット / ベルト電極式骨格筋電気刺激法 / 整形外科学 / フレイル / 電気刺激
研究開始時の研究の概要

サルコペニアやフレイルが示す「脆弱な高齢者」は社会問題となっている。1次性のも
のは骨格筋の減少した要介護高リスク状態とされ、適切な栄養と運動が治療となる。しかし疾患に続発する(2次性)サルコペニアでは、骨格筋は線維化や脂肪浸潤を含む病態であり、既存の治療は無効である。本研究では骨格筋電気刺激に着目し、ベルト電極式骨格筋電気刺激法を応用する。低強度でも随意運動以上の効果があり、安全性と忍容性に優れ臨床応用につなげやすい。動物実験用ベルト式電気刺激装置を新たに作成し、関節炎モデルラット下腿筋において電気刺激の効果と分子メカニズムに関する知見を得て、有効性の高い2次性サルコペニア治療法開発を目指す。

研究成果の概要

われわれはこれまでの研究において、炎症性関節疾患のモデルラットにおける筋損耗(ヒトでいうサルコペニア状態)が、一般的にいう加齢にともなうサルコペニアとは異なる病態生理を持つことを明らかにしてきた。また同時に、これまで運動刺激はヒトにて有害と考えられてきたことから嫌忌されてきたが、モデルラットで炎症性関節疾患においては有益な効果をもたらすことも示唆した。本研究では、この有益な効果をより効率的にもたらすべく、低酸素下の運動や電気刺激装置を用いた最適条件の探索を行った。これらの成果は、すでに英文論文および国内学会で発表し、一定の反響と未来へのシードを作り出したと考える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

既存のサルコペニア治療、特に2次性サルコペニアの治療における業界の常識は、「栄養を十分に取りつつ、できるだけ強度の高い運動をできるだけ多く行う」であった。これにより、若年者では時間がかかりつつも治療が可能であったが、高齢者では一定程度を超えると治療不可となっていた。一方でわれわれの結果は、人工的な低酸素環境や受動的刺激による代替治療が成立する可能性を示している。本研究で得られた知見は、現状のリハビリテーション医学における超高齢化社会への対応に一石を投じる可能性がある。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Hypoxia with or without Treadmill Exercises Affects Slow-Twitch Muscle Atrophy and Joint Destruction in a Rat Model of Rheumatoid Arthritis2023

    • 著者名/発表者名
      Kamada Yoichiro、Arai Yuji、Toyama Shogo、Inoue Atsuo、Nakagawa Shuji、Fujii Yuta、Kaihara Kenta、Cha Ryota、Mazda Osam、Takahashi Kenji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 11 ページ: 9761-9761

    • DOI

      10.3390/ijms24119761

    • 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
  • [学会発表] RAサルコペニアに対して治療的電気刺激と運動療法の併用で著明に筋肉量が増加した1例2023

    • 著者名/発表者名
      遠山 将吾, 菱川 法和, 柴田 直紀, 島原 範芳
    • 学会等名
      日本関節病学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 関節炎モデルラットを用いたベルト電極式骨格筋電気刺激法の筋萎縮予防効果の検討2023

    • 著者名/発表者名
      久本 和史, 大久保 直輝, 遠山 将吾, 鎌田 陽一郎, 中村 恵, 車 龍太, 中川 周士, 井上 敦夫, 新井 祐志, 松田 修, 高橋 謙治
    • 学会等名
      日本整形外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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