| 研究課題/領域番号 |
21K11274
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59010:リハビリテーション科学関連
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
清島 大資 東海大学, 医学部, 講師 (80756370)
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| 研究分担者 |
小林 剛 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (40402565)
縣 信秀 常葉大学, 保健医療学部, 准教授 (00549313)
伊東 佑太 名古屋学院大学, リハビリテーション学部, 准教授 (30454383)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 超音波 / コスタメア / メカノセンシング／トランスダクション / メカニカルストレス / 筋菅細胞 / 筋 / 筋管細胞 / リハビリテーション / 培養筋管 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、メカニカルストレスは骨格筋・心筋組織において筋膜と筋線維を結ぶコスタメアを介して受容され、Ca2+シグナルを介して筋機能を制御していることが明らかにされている。我々は超音波照射の非温熱作用としてメカニカルストレスがコスタメアに働いていると考え、培養筋管への超音波照射によるコスタメア構造におけるメカノセンシング／トランスダクションを解析する。また、培養細胞の接着斑における超音波照射の効果もモデル系として解析する。
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| 研究成果の概要 |
超音波照射は筋への効果は不明な点が多い。これまでに、超音波照射に培養筋管を肥大させる作用があり、この現象にCa2+濃度上昇が関係している可能性があることを見出してきた。本研究では、骨格筋関連細胞において超音波照射の作用点と誘導される筋肥大シグナル系の解析を行った。また、コスタメアの構成分子の1つであるα-アクチニンに着目し、α-アクチニンの培養筋管細胞に対する役割も検討した。また、坐骨神経切除モデルマウスの筋組織への超音波照射の作用に関する解析も行った。その結果、超音波照射による筋管の肥大には、Akt/mTOR経路が関係していることや坐骨神経切除モデルマウスでの筋萎縮抑制への影響が確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで超音波療法は骨折部位の治癒促進などに用いられてきたが、超音波刺激の使用や処方に関しての科学的根拠が乏しいため、個人の経験に基づいて行われてきた。特に筋に対する超音波刺激の報告はほとんどなかった。本研究は超音波の筋細胞・組織への作用を解析する上で、温熱効果ではなく非温熱効果、特に、メカニカルストレスに着目する点と超音波の作用点がコスタメアであり、そこで生体内の化学的シグナル（カルシウム放出や酸化ストレス）へ変換されることを見出した。今後、骨格筋のメカノシグナリング（機械刺激依存的シグナル伝達）の解明に大きく貢献できると考える。
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