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2017 年度 実績報告書

拘縮の標的分子解明と新たな理学療法の治療戦略の開発に関する実験研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03045
研究機関長崎大学

研究代表者

沖田 実  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 教授 (50244091)

研究分担者 中野 治郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 准教授 (20380834)
坂本 淳哉  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 准教授 (20584080)
本田 祐一郎  長崎大学, 病院(医学系), 技術職員 (40736344)
佐々部 陵  長崎大学, 病院(医学系), 技術職員 (50710985)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード理学療法学 / 拘縮 / 線維化 / 標的分子 / HIF-1α / 治療戦略
研究実績の概要

これまでの研究成果から,拘縮の主要な病態は関節周囲軟部組織に発生する線維化であり,その発生メカニズムに関与する標的分子は低酸素誘導因子(hypoxia inducible factor-1α; HIF-1α)であることが想定されている.つまり,不動によって惹起される関節周囲軟部組織の低酸素状態を緩和し,HIF-1αの発現を抑制できれば,拘縮の予防につながる可能性がある.そこで,今年度は不動によって惹起される骨格筋の低酸素状態の緩和を目的に,周期的な筋収縮の誘発による筋ポンプ作用の促進を図る理学療法学的治療戦略を開発し,その介入効果をラットの実験モデルを用いて検証した.具体的には,ラット足関節尖足拘縮モデルを用いて,4週間の不動の過程で1Hzの刺激周波数による60分間の電気刺激(週5日)によってヒラメ筋に周期的な単収縮を誘発し,筋ポンプ作用の促進を図った(電気刺激群).そして,4週間の実験終了後はヒラメ筋を採取し,線維化関連分子の動態をreal time RT-PCR法で検索した.その結果,電気刺激群は不動処置のみを行った不動群と比較してHIF-1αmRNA 発現量が有意に抑制されており,このことは不動によって惹起されるヒラメ筋の低酸素状態が緩和されていることを示唆している.そして,TGF-βやα-SMA,タイプI・IIIコラーゲンといったすべての線維化関連分子のmRNA 発現量も電気刺激群は不動群より有意に抑制されており,このことは線維化の進行が抑制されていることを示唆している.
以上のことから,拘縮の発生メカニズムに関与する標的分子の一つはHIF-1αであることは間違いなく,その発現を抑制することで拘縮の予防につながることが明らかとなった.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 不動性骨萎縮ラットの大腿骨骨幹端部三次元骨微細構造の経時的変化解明の試み2018

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,堀内英彦,野口智恵子, 本田祐一郎,佐々部陵,坂本淳哉,樋口隆志,尾崎 誠,沖田 実
    • 雑誌名

      理学療法

      巻: 35 ページ: 79~85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclic muscle twitch contraction inhibits immobilization-induced muscle contracture and fibrosis in rats2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Ayana、Sakamoto Junya、Honda Yuichiro、Kataoka Hideki、Nakano Jiro、Okita Minoru
    • 雑誌名

      Connective Tissue Research

      巻: 58 ページ: 487~495

    • DOI

      10.1080/03008207.2016.1257004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and progression of immobilization-induced skin fibrosis through overexpression of transforming growth factor-β1 and hypoxic conditions in a rat knee joint contracture model2017

    • 著者名/発表者名
      Goto Kyo、Sakamoto Junya、Nakano Jiro、Kataoka Hideki、Honda Yuichiro、Sasabe Ryo、Origuchi Tomoki、Okita Minoru
    • 雑誌名

      Connective Tissue Research

      巻: 58 ページ: 586~596

    • DOI

      10.1080/03008207.2017.1284823

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The influence of aging on the effectiveness of heat stress in preventing disuse muscle atrophy2017

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Hideki, Nakano Jiro, Kondo Yasutaka, Honda Yuichiro, Sakamoto Jyunya, Origuchi Tomoki, Okita Minoru
    • 雑誌名

      Physiological International

      巻: 104 ページ: 316~328

    • DOI

      10.1556/2060.104.2017.4.1.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between extensibility and collagen expression in immobilized rat skeletal muscle2017

    • 著者名/発表者名
      Honda Yuichiro、Tanaka Miho、Tanaka Natsumi、Sasabe Ryo、Goto Kyo、Kataoka Hideki、Sakamoto Junya、Nakano Jiro、Okita Minoru
    • 雑誌名

      Muscle & Nerve

      巻: 57 ページ: 672~678

    • DOI

      10.1002/mus.26011

    • 査読あり
  • [学会発表] 電気刺激を用いた単収縮と強縮のコンビネーションプログラムが筋性拘縮と廃用性筋萎縮におよぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      本田祐一郎,松崎健一,田中なつみ,片岡英樹,坂本淳哉,中野治郞,沖田 実
    • 学会等名
      第52回日本理学療法学術大会
  • [学会発表] 不動化したラットヒラメ筋における筋核数の変化がマクロファージの動態におよぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      田中なつみ,本田祐一郎,片岡英樹,坂本淳哉,中野治郞,沖田 実
    • 学会等名
      第52回日本理学療法学術大会
  • [学会発表] 重篤な関節可動域制限を呈した障害高齢者に対するベルト式骨格筋電極刺激法(B-SES)の即時効果の検証2017

    • 著者名/発表者名
      中島駿平,片岡英樹,青木秀樹,後藤 響,縄田 厚,神谷志郎,坂本淳哉,中野治郞,山下潤一郎,今村由起夫,沖田 実
    • 学会等名
      第52回日本理学療法学術大会
  • [学会発表] 下肢の重篤な拘縮を呈した障害高齢者に対するベルト式骨格筋電極刺激法(B-SES)の長期効果2017

    • 著者名/発表者名
      青木秀樹,片岡英樹,中島駿平,山下潤一郎,坂本淳哉,本田祐一郎,縄田 厚,沖田 実
    • 学会等名
      第1回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
  • [学会発表] 筋性拘縮の発生に関わる分子メカニズムの検討-ラット足関節尖足拘縮モデルを用いて-2017

    • 著者名/発表者名
      田中なつみ,本田祐一郎,片岡英樹,坂本淳哉,中野治郞,沖田 実
    • 学会等名
      第1回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
  • [学会発表] 下肢の重篤な関節可動域制限を呈した障害高齢者に対するB-SESと他動運動の併用効果2017

    • 著者名/発表者名
      片岡英樹,中島駿平,青木秀樹,後藤 響,山下潤一郎,坂本淳哉,本田祐一郎,縄田 厚,沖田 実
    • 学会等名
      第4回日本骨格筋電気刺激研究会学術集会
  • [備考] 長崎大学大学院医歯薬学総合研究科運動障害リハビリテーション学研究室

    • URL

      http://www2.am.nagasaki-u.ac.jp/pt/basic_pt/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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