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2015 年度 実施状況報告書

抗炎症・抗酸化物質と超音波エネルギーの相乗効果に着目した筋萎縮予防法の創成

研究課題

研究課題/領域番号 15K12584
研究機関神戸大学

研究代表者

前重 伯壮  神戸大学, 保健学研究科, 助教 (90617838)

研究分担者 三好 真琴  神戸大学, 保健学研究科, 助教 (50433389)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード超音波療法 / 筋萎縮 / 筋管細胞 / 短鎖脂肪酸 / ω-3系多価不飽和脂肪酸
研究実績の概要

<細胞培養の実施>筋芽細胞株C2C12を10%FBS含有の増殖培地にて90%コンフルエントまで増殖させた状態で、2~4%HS含有の分化培地での培養を開始することで筋管細胞に分化することが確認され、実験に用いる培養系が確立した。
<筋萎縮モデルの確立>リポポリサッカライド(LPS)を筋管細胞に添加して、p38 MAPKの活性化により萎縮が惹起されることが確認された。
<超音波照射による予防効果の検出>Spatial Average Temporal Peak強度0.5W/cm2の20%パルスモード超音波の照射により、1 ug/ml濃度のLPSにより惹起される筋管細胞萎縮が抑制されることが明らかになった。その背景として、p38 MAPKの活性化抑制が確認された。
<脂肪酸濃度の検討>短鎖脂肪酸(酪酸、プロピオン酸)、ω-3系多価不飽和脂肪酸(ドコサヘキサエン酸;DHA、エイコサペタエン酸;EPA)ともに、高濃度の適用によって酸化ストレスが生じ、細胞障害性を示すことが報告されている。4 mM以上の酪酸、および100μMのDHA、EPA添加で筋管細胞の萎縮が確認された。低濃度の脂肪酸を用いて抗炎症作用、および筋萎縮予防効果の検討を行う必要性が示唆された。
<in vivoモデルの確立>ラットに対するLPS腹腔内投与により,筋萎縮が惹起されることを確認した。
<成果報告>超音波照射による筋萎縮抑制効果について、Experimental Biology 2016(San Diego)にて学会発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

筋管細胞の培養系およびLPSによる筋萎縮モデルを確立することができ、それに対する超音波療法の効果を検出できた。抗炎症作用による筋萎縮抑制を期待する短鎖脂肪酸、ω-3系多価不飽和脂肪酸については、脂肪酸による筋萎縮抑制作用の検出には至らなかったが、筋管細胞に対して適用可能な濃度が明らかになり、萎縮の定量方法も確立したため、次年度以降の実験を円滑に行うための基盤が構築された。また、in vitro実験の次に予定しているin vivo実験で採用するモデルの適切性がすでに確認された。これらの点から、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

LPS添加による筋萎縮の抑制ついて有効な脂肪酸およびその至適濃度を明らかにし、効果が見出された脂肪酸と超音波療法の併用効果を分析する。in vivo実験についても実施し、超音波療法による筋萎縮抑制効果について検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

脂肪酸添加による筋萎縮抑制作用の検討について、予定していた試薬・消耗品を用いる解析に進まなかったため、その分の経費を次年度使用額とした。

次年度使用額の使用計画

脂肪酸添加による筋萎縮抑制作用の検討を中心に次年度使用額を使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Pulsed ultrasound stimulation prevents bacterial lipopolysaccharide induced muscle wasting and p38 MAPK phosphorylation in mouse C2C12 skeletal myotubes2016

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Ueno; Noriaki Maeshige; Yusuke Hirayama; Ryosuke Nakanishi; Madoka Yoshikawa; Hidemi Fujino
    • 学会等名
      Experimental Biology 2016
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 年月日
      2016-04-02 – 2016-04-06
    • 国際学会
  • [学会発表] リポポリサッカライド誘導性の筋萎縮に対する低強度パルス超音波の予防効果2015

    • 著者名/発表者名
      上野 瑞季; 前重 伯壮; 藤野 英己
    • 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(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2015-10-24 – 2015-10-25
  • [学会発表] Skeletal muscle atrophy is induced at early phase in endotoxemic rats and oral administration of tributyrin attenuates the atrophy2015

    • 著者名/発表者名
      Yuya Nishiyama; Makoto Miyoshi; Motoki Kai; Michiko Aoyama-Ishikawa; Noriaki Maeshige; Taketo Inoue; Mikiko Uemura; Hayato Yamashita; Yuka Koga; Makoto Usami
    • 学会等名
      The 37th congress of the European Society of Parenteral and Enteral Nutrition
    • 発表場所
      Lisbon (Portugal)
    • 年月日
      2015-09-05 – 2015-09-08
    • 国際学会
  • [学会発表] エンドトキシンショックの病態における早期の筋萎縮とtributyrin経口投与による抑制効果2015

    • 著者名/発表者名
      三好 真琴; 西山 雄也; 甲斐 元規; 前重 伯壮; 宇佐美 眞
    • 学会等名
      第10回日本臨床検査学教育学会学術大会
    • 発表場所
      信州大学医学部(長野県、松本市)
    • 年月日
      2015-08-19 – 2015-08-21
  • [学会発表] C2C12筋管細胞を用いた悪液質性筋萎縮に対するパルス超音波の予防効果と至適出力強度の検討2015

    • 著者名/発表者名
      上野 瑞季; 竹垣 淳也; 前重 伯壮; 藤野 英己
    • 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)
    • 年月日
      2015-06-05 – 2015-06-07
  • [学会発表] Oral tributyrin attenuates lipopolysaccharide-induced intestinal injury especially in jejunum and ileum via down regulation of toll like receptor 42015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Miyoshi; Mayu Fujiwara; Motoki Kai; Yuya Nishiyama; Michiko Aoyama-Ishikawa; Noriaki Maeshige; Hayato Yamashita; Yuka Koga; Makoto Usami
    • 学会等名
      12th Asian Congress of Nutrition
    • 発表場所
      Yokohama (Japan)
    • 年月日
      2015-05-14 – 2015-05-18
    • 国際学会
  • [図書] 実学としての理学療法概観-物理療法学-2015

    • 著者名/発表者名
      前重 伯壮
    • 総ページ数
      118-133
    • 出版者
      文光堂
  • [備考] 神戸大学大学院保健学研究科運動機能障害学分野藤野研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/fhs-fujino/

  • [備考] 神戸大学医学部保健学科病態代謝学外科代謝栄養学研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/fhs-usami/

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公開日: 2017-01-06  

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