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温熱刺激や体外衝撃波を用いたICU関連筋力低下の新たな治療戦略

研究課題

研究課題/領域番号 22K11384
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
研究機関豊橋創造大学

研究代表者

横山 真吾  豊橋創造大学, 保健医療学部, 講師 (30706859)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードICU-AW / 温熱刺激 / リハビリテーション / 体外衝撃波 / 筋衛星細胞 / ミトコンドリア
研究開始時の研究の概要

本研究ではマウスを用いてICU-AWの病態を再現し,その病態形成に関わる新たな遺伝子について網羅的に検討する.また,回復過程に物理的刺激(温熱・体外衝撃波)を加え,ICU-AWからの回復促進に有効な治療法について明らかにする.組織学的・生化学的・分子生物学的解析により各物理的刺激がもたらす回復メカニズムについて多角的にも検討する.

研究実績の概要

ICU関連筋力低下(ICU-acquired weakness;ICU-AW)の病態には筋衛星細胞の不活化とミトコンドリア機能障害が関与していることが報告されている。一方、温熱刺激や体外衝撃波は筋衛星細胞を活性化し、ミトコンドリア機能を改善するはたらきを有することが報告されていることから、ICU-AWからの回復過程においてこれらの刺激を加えることでより効率的な治療が実施できるようになり、新規リハビリテーションプログラムを開発するための基礎資料となるものと考えられる。
2023年度はICU-AWの回復期間に温熱刺激を加える検討を行った。実験動物は8週齢のC57BL/6J雄性マウスとし、ICU-AWの状態を再現するために盲腸結紮穿刺術により敗血症を誘発した。その後、体重をモニタリングながら通常飼育を行い、体重が増加に転じた時点から1週間を回復期間と設定し温熱刺激(41℃ 60分)を3日に1回頻度で実施した。盲腸結紮穿刺術によりヒラメ筋と前脛骨筋の重量は低下し、その後のリカバリー期間で回復傾向を示した。しかし、温熱刺激を加えることでその回復が促進される結果は得られなかった。

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

本研究は4年計画で実施する予定であり、2023年はその2年目にあたる。当初の予定では温熱刺激が筋重量の回復を促進すると考えていたが、今回実施した条件ではそのような結果を得ることができなかった。今回と同様の刺激条件で実施した先行文献は通常飼育のマウスを対象としているため今回使用したマウスと至適条件が異なる可能性がある。温熱刺激の条件を検討する必要性が生じたため、やや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

2023年度の成果により実験モデルは概ね確立できたものと考えている。今後は治療刺激(温熱・体外衝撃波)の条件を検討するとともに組織学的・分子生物学的解析により治療メカニズムの解明を進めていくいく予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

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 (3件)

  • [雑誌論文] Activation of Lactate Receptor Positively Regulates Skeletal Muscle Mass in Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Ohno Y、Nakatani M、Ito T、Matsui Y、Ando K、Suda Y、Ohashi K、Yokoyama S、Goto K
    • 雑誌名

      Physiological Research

      巻: 72 ページ: 465-473

    • DOI

      10.33549/physiolres.935004

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ryanodine receptor 3 impacts on the expression of aminopeptidase in mammalian skeletal muscle cells during myogenic differentiation.2023

    • 著者名/発表者名
      Ito R, Yokoyama S, Ohashi K., Hagiwara A, Takeo Y, Egawa T, Asakura A, Goto K
    • 学会等名
      American Physiology Summit 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡散型圧力波は不動化に伴う関節可動域制限ならびに筋萎縮からの回復を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      横山真吾 塚田晋太朗 水谷仁一 後藤勝正
    • 学会等名
      SHOCK WAVE JAPAN 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 胃抑制性ペプチドはマウスヒラメ筋の廃用性筋萎縮ならびに速筋化を軽減する― 蛍光免疫染色を用いた検討 ―2022

    • 著者名/発表者名
      横山真吾、大橋和也、萩原ありさ、伊藤理香、後藤勝正
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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