物理的刺激による骨格筋可塑性発現機構の解明とロコモティブシンドローム治療への応用

• 研究課題/領域番号: 25350641
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 豊橋創造大学
• 研究代表者: 大野 善隆 豊橋創造大学, 保健医療学部, 講師 (80440808)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 細胞・組織 / ストレス / 筋肥大 / 骨格筋

研究成果の概要

本研究では、機械的刺激や温熱刺激などの物理的刺激による骨格筋応答および熱ショックタンパク質（HSPs）発現の変化を検討した。その結果、物理的刺激は骨格筋量の増大を引き起こすと共に、筋衛星細胞数の増加、HSPs発現の誘導やAkt/p70 S6 kinaseの活性化を引き起こすことが確認された。しかしながら、これらの変化は熱ショック転写因子1（HSF1）の欠損により減弱・抑制された。したがって、物理的刺激による骨格筋量の変化を修飾する因子として、骨格筋におけるHSPs発現の誘導などのHSF1依存性のストレス応答の存在が考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Deficiency of heat shock transcription factor 1 suppresses heat stress-associated increase in slow soleus muscle mass of mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y, Egawa T, Yokoyama S, Nakai A, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Goto K
  • 雑誌名: Acta Physiol (Oxf) 巻: 215 号: 4 ページ: 191-203
  • DOI: 10.1111/apha.12600
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Involvement of AMPK in regulating slow-twitch muscle atrophy during hindlimb unloading in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Egawa T, Goto A, Ohno Y, Yokoyama S, Ikuta A, Suzuki M, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Hayashi T, Goto K.
  • 雑誌名: Am J Physiol Endocrinol Metab. 巻: 309 号: 7 ページ: E651-E662
  • DOI: 10.1152/ajpendo.00165.2015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Loading-associated expression of TRIM72 and caveolin-3 in antigravitational solues muscle in mice (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Goto K
  • 雑誌名: Physiological Reports 巻: 2 号: 12 ページ: e12259-e12259
  • DOI: 10.14814/phy2.12259
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 温熱刺激による骨格筋肥大と生理学的意義 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆
  • 雑誌名: 物理療法科学 巻: 21 ページ: 14-16
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] AICAR-induced activation of AMPK negatively regulates myotube hypertrophy through HSP72-mediated pathway in C2C12 skeletal muscle cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Egawa T. Ohno Y, Goto A, Ikuta A, Suzuki M, Ohira T, Yokoyama S, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Goto K
  • 雑誌名: Am J Physiol Endo Metabo 巻: 306 号: 3 ページ: E344-E354
  • DOI: 10.1152/ajpendo.00495.2013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Microcurrent electrical nerve stimulation facilitates regrowth of mouse soleus muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Fujiya, H., Goto, A., Nakamura, A., Nishiura, Y., Sugiura, T., Ohira, Y., Yoshioka, T., Goto, K
  • 雑誌名: Intl. J. Med. Sci 巻: Vol.10, No.10 号: 10 ページ: 1286-1294
  • DOI: 10.7150/ijms.5985
  • NAID: 120005350264
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regeneration of injured skeletal muscle in heat shock transcriptional factor 1-null mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa S, Koya T, Ohno Y ; Goto A, Ikuita A, Suzuki M, Ohira T, Egawa T, Nakai A, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Bepp u M, Goto K
  • 雑誌名: Physiol Rep 巻: 1 号: 3
  • DOI: 10.1002/phy2.71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat shock transcriptional factor 1-deficiency attenuates overloading-associated hypertrophy of mouse soleus muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Koya T, Nishizawa S, Ohno Y, Goto A, Ikuita A, Suzuki M, Ohira T, Egawa T, Nakai A, Sugiura T, Ohira Y, Yoshioka T, Bepp u M, Goto K
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 10 ページ: e77788-e77788
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0077788
  • 査読あり
• [学会発表] 筋衛星細胞の増殖が不活動を伴う筋損傷回復遅延に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第2回日本基礎理学療法学会学術集会・日本基礎理学療法学会第20回学術大会合同学会
  • 発表場所: 神奈川県立保健福祉大学（神奈川県・横須賀市）
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] 温熱刺激による骨格筋増量とHSP110の応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第23回日本物理療法学会学術大会
  • 発表場所: 神戸学院大学有瀬キャンパス（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] 乳酸が培養骨格筋細胞の分化に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，杉浦崇夫，大平充宣，吉岡利忠，後藤勝正
  • 学会等名: 第70回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 和歌山県民文化会館，ホテルアバローム紀の国（和歌山県・和歌山市）
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 熱ショック転写因子1の欠損は温熱刺激による骨格筋肥大を抑制する (2015)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第50回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム（東京都・千代田区）
  • 年月日: 2015-06-05
• [学会発表] Suppression of myostatin facilitates the regeneration of injured skeletal muscle in mice under unloading condition (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohno Y., Matsuba Y., Hashimoto N., Sugiura T., Ohira Y., Yoshioka T., Goto K.
  • 学会等名: The 11th WORLD CONGRESS of the International Society for ADAPTIVE MEDICINE
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター（鳥取県・米子市）
  • 年月日: 2015-05-27
  • 国際学会
• [学会発表] 骨格筋の量的変化と細胞膜構築タンパク質の発現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第1回日本基礎理学療法学会学術集会・日本基礎理学療法学会第4回学術大会合同学会
  • 発表場所: 名古屋学院大学名古屋キャンパス白鳥学舎（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-16
• [学会発表] 微弱電流刺激による骨格筋量増大におけるタンパク質合成機構に関する基礎的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第22回日本物理療法学会学術大会
  • 発表場所: 信州大学医学部附属病院外来棟4階（長野県・松本市）
  • 年月日: 2014-10-25 – 2014-10-26
• [学会発表] 筋活動量の変化に伴う骨格筋細胞膜タンパク質の応答 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第69回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス（長崎県・長崎市）
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [学会発表] 物理的刺激による骨格筋量変化とストレス応答 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第49回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-05-30 – 2014-06-01
• [学会発表] 骨格筋の量的増加に作用する微弱電流刺激とその至適条件 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆，後藤勝正
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県）
• [学会発表] Mechanical loading-associated changes of membrane protein expression in mouse skeletal muscle (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno, T. Egawa, A. Ikuta, A. Goto, T. Sugiura, Y. Ohira, T. Yoshioka, K. Goto
  • 学会等名: The 34th Annual International Gravitational Physiology Meeting
  • 発表場所: 穂の国とよはし芸術劇場プラット（愛知県）
• [学会発表] 温熱刺激による骨格筋肥大と生理学的意義 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大野善隆
  • 学会等名: 第21回日本物理療法学会学術大会
  • 発表場所: 神奈川県立保健福祉大学（神奈川県）
• [備考] 豊橋創造大学保健医療学部理学療法学科生理学研究室ホームページ
  • URL: http://www.sozo.ac.jp/professor/goto_katsumasa/index.html
• [備考] 豊橋創造大学保健医療学部理学療法学科生理学研究室ホームページ
  • URL: http://www.sozo.ac.jp/professor/goto_katsumasa/index.html