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2016 年度 実績報告書

経皮的炭酸ガス吸収及びパルス超音波照射の併用による糖尿病性微小循環障害の治療戦略

研究課題

研究課題/領域番号 16H03208
研究機関名古屋女子大学

研究代表者

近藤 浩代  名古屋女子大学, 家政学部, 准教授 (50333183)

研究分担者 藤野 英己  神戸大学, 保健学研究科, 教授 (20278998)
石原 昭彦  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (90184548)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード二酸化炭素 / 血流 / 代謝 / 糖尿病 / 微小循環
研究実績の概要

高血糖が長く続くと糖尿病の合併症が起こりやすくなり、生活のQOLが大きく低下する。合併症の多くは血管障害によるもので様々な臓器に障害があらわれる。本研究は血流の循環障害の予防と治療のために、二酸化炭素の経皮吸収を促す媒体を用いてボーア効果による血流促進効果を検証する。ヘモグロビンの酸素解離曲線を変移させることで組織中の代謝の改善と血管構造の改善を検証する。また、パルス超音波照射による炎症抑制や代謝促進効果についても検証する予定である。
平成28年度は二酸化炭素の単独の血流促進の影響を測定し、次年度にパルス超音波等を併用することによって、糖尿病性微小血管障害に対する微小循環の改善、及び毛細血管退行の三次元構造への影響度を検証する。また、その効果の検証にあたって、骨格筋の血管に関与する血管新生因子・抑制因子の発現や、メディエータとしてのマイオカイン等の測定を行い、作用機序について明らかにする予定である。
これまでの研究から、糖尿病の骨格筋内では低代謝の筋線維に移行するものと考えられるため、筋線維と毛細血管のクロストークが糖尿病性微小血管障害の予防や治療に重要であると考え、これらクロストークに関与する因子についても検証する。曝露介入後の骨格筋等の組織を採取し、各種の生化学的解析、遺伝子発現解析、組織学的解析を行い、糖尿病の合併症からなる血管障害に対する二酸化炭素経皮吸収・パルス超音波照射による治療法の開発をすすめる。

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

現在までの進捗状況として、二酸化炭素曝露の装置の作成と経皮吸収剤の使用によって、糖尿病モデル動物を用いて二酸化炭素曝露が可能であることを検証した。さらに糖尿病モデル動物に2ヶ月の経皮吸収曝露を行い、血清、HbA1c等の経時変化をモニターし、血清や組織の採取など各種測定サンプルを得ている。
血管構造は、主として遅筋線維で構成されるヒラメ筋と、毛細血管網が粗で主として速筋線維で構成される長趾伸筋を標的とした。これらのサンプルについて、各種の生化学的、分子生物学的、組織学的解析を行い、二酸化炭素単独の血管障害への影響について解析を行っている。

今後の研究の推進方策

今後の研究の推進方策として、糖尿病モデル動物において二酸化炭素の経皮吸収曝露と、パルス超音波の照射を行い、得られた血清の分析や、組織について各種の生化学的解析、遺伝子発現解析、組織学的解析等を行う。また、この際の血流改善効果の検出に関して骨格筋の血流検出方法と解析方法の整備を行う。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Enterococcus faecium strain R30 increases red blood cell velocity and prevents capillary regression in the soleus of hindlimb unloaded rats via the eNOS/VEGF pathway.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Y, Nakanishi R, Tategaki A, Maeshige N, Kondo H, Ishihara A, Roy RR, Fujino H.
    • 雑誌名

      Microcirculation

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/micc.12356.

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Astaxanthin supplementation attenuates immobilization-induced skeletal muscle fibrosis via suppression of oxidative stress.2017

    • 著者名/発表者名
      Maezawa T, Tanaka M, Kanazashi M, Maeshige N, Kondo H, Ishihara A, and Fujino H.
    • 雑誌名

      J Physiol Sci.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s12576-016-0492-x.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-Intensity Ultrasound Enhances Histone Acetylation and Inhibition of IL-6 mRNA Expression by Histone Deacetylase Inhibitor Sodium Butyrate in Fibroblasts.2017

    • 著者名/発表者名
      Maeshige N, Koga Y, Tanaka M, Aoyama-Ishikawa M, Miyoshi M, Usami M, and Fujino H.
    • 雑誌名

      J Ultrasoun Med, 2017.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.7863/ultra.16.04020.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] L-arginine supplementation attenuates capillary regression without increasing integrated succinate dehydrogenase activity and VEGF expression in skeletal muscle during hindlimb unloading.2016

    • 著者名/発表者名
      Uchida K, Tanaka M, Kondo H, Ishihara A, and Fujino H.
    • 雑誌名

      General Physiology and Biophysics

      巻: 35 ページ: 425-432

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nucleoprotein supplementation enhances the recovery of rat soleus mass with reloading after hindlimb unloading-induced atrophy via myonuclei accretion and increased protein synthesis.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi R, Hirayama Y, Tanaka M, Maeshige N, Kondo H, Ishihara A, Roy RR, Fujino H.
    • 雑誌名

      Nutr Res

      巻: 36 ページ: 1335-1344

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 軽度高気圧酸素カプセルを利用した筋萎縮の効果的な予防効果2016

    • 著者名/発表者名
      石原昭彦, 竹村藍, 石岡 憲昭, 湊秋作, 寺田 昌弘, 藤野 英己, 近藤浩代, 奥田隆
    • 雑誌名

      Space Utiliz Res

      巻: 30 ページ: 1-2

  • [雑誌論文] Preventive effects of electrical stimulation on inflammation-induced muscle mitochondrial dysfunction.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K, Tanaka M, Takegaki J, and Fujino H.
    • 雑誌名

      Acta Histochem

      巻: 118 ページ: 454-470

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preventive effects of kilohertz frequency electrical stimulation on sepsis-induced muscle atrophy.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M, Tanaka K, Tategaki J, and Fujino H.
    • 雑誌名

      J Musculoskelet Neuronal Interact 16, 152-160. 2016.

      巻: 16 ページ: 152-160

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 非肥満型2型糖尿病ラットにおける足底筋の筋線維タイプ移行に対する持久運動の予防効果2016

    • 著者名/発表者名
      森藤武,村上慎一郎,藤野英己.
    • 雑誌名

      体力科学

      巻: 65 ページ: 197-203

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 骨格筋における糖尿病性微小血管障害に対する運動の効果と分子機序2016

    • 著者名/発表者名
      藤野英己
    • 雑誌名

      理学療法学

      巻: 43 ページ: 96-97

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮に対する低周波電気及びパルス磁気刺激が与える効果.2016

    • 著者名/発表者名
      中西亮介,平山佑介,田中稔,前重伯壮,近藤浩代,石原昭彦,藤野英己
    • 学会等名
      第6回日本ヘルスプロモーション理学療法学会学術集会
    • 発表場所
      三原
    • 年月日
      2016-10-23 – 2016-10-23
  • [学会発表] Modulation of plantar pressure and muscle activity during walking using transcutaneous electrical stimulation for antagonist muscle.2016

    • 著者名/発表者名
      Moriguchi M, Maeshige N, Ueno M, Yoshikawa Y, Terashi H, Fujino H.
    • 学会等名
      5th World Union of Wound Healing Societies
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 高圧酸素曝露は1型糖尿病の骨格筋における酸化的リン酸化能力を促進する.2016

    • 著者名/発表者名
      Zeidan H, 田中雅侑,吉川まどか,近藤浩代,石原昭彦,藤野英己
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2016-09-23 – 2016-09-25
  • [学会発表] 電気刺激を用いた他動的な遠心性収縮が大腿四頭筋の筋力増強に与える影響.2016

    • 著者名/発表者名
      田中稔,中西亮介,前重伯壮,近藤浩代,石原昭彦,藤野英己.
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2016-09-23 – 2016-09-25
  • [学会発表] パルス超音波照射が悪液質性筋萎縮に於けるp38MAPKのリン酸化に及ぼす抑制効果.2016

    • 著者名/発表者名
      上野瑞季,前重伯壮,平山佑介,石原昭彦,近藤浩代,藤野英己
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2016-09-23 – 2016-09-25
  • [学会発表] Mild Hyperbaric Oxygen Exposure Attenuates Hyperglycemia-related Decrease in Oxidative Capacity of Skeletal Muscle of Rats.2016

    • 著者名/発表者名
      Zeidan H, Tanaka M, Yoshikawa M, Kondo H, Fujino H.
    • 学会等名
      第24回日本運動生理学会大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2016-07-23 – 2016-07-24
  • [学会発表] Propolis supplementation prevents capillary regression and endothelial cell death via inhibiting thrombospondin-1 activation in atrophied muscle.2016

    • 著者名/発表者名
      Kondo H, Fujino H, Kanazashi M, Tanaka M, Ishihara A.
    • 学会等名
      63rd Annual Meeting of the American College of Sports Medicine
    • 発表場所
      Boston, アメリカ
    • 年月日
      2016-06-01 – 2016-06-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Dietary astaxanthin supplementation improves walking performance and blood lactate level after walking test in community-dwelling elderly individuals.2016

    • 著者名/発表者名
      Fujino H, Kondo H, Kanazashi M, Tanaka M, Ishihara A.
    • 学会等名
      63rd Annual Meeting of the American College of Sports Medicine
    • 発表場所
      Boston, アメリカ
    • 年月日
      2016-06-01 – 2016-06-04
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋における糖尿病性微小血管障害に対する運動の効果と分子機序.2016

    • 著者名/発表者名
      藤野英己
    • 学会等名
      第51回日本理学療法学術大会.
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 廃用性筋萎縮の回復期における筋衛星細胞を活性化するヌクレオプロテインの効果と作用成分の検証.2016

    • 著者名/発表者名
      中西亮介,平山佑介,上野瑞季,吉川まどか,前重伯壮,近藤浩代,石原昭彦,藤野英己.
    • 学会等名
      第51回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-29
  • [学会発表] 1 型糖尿病の骨格筋で生じる筋量減少に対する軽度高気圧酸素療法の効果.2016

    • 著者名/発表者名
      吉川まどか,Hala Ziedan,田中雅侑,近藤浩代,石原昭彦,前重伯壮,藤野英己.
    • 学会等名
      第51回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-05-27 – 2016-05-29
  • [学会発表] Hyperbaric Oxygen Therapy Attenuates Muscle Atrophy in Streptozotocin-Induced Diabetic Rat.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa M, Tanaka M, Zeidan H, Nakanishi R, Hirayama Y, Ueno M, Maeshige N, Fujino H.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2016
    • 発表場所
      San Diego,アメリカ
    • 年月日
      2016-04-02 – 2016-04-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Pulsed Ultrasound Stimulation Prevents Bacteria Lipopoly-saccharide-Induced Muscle Wasting Myotubes.2016

    • 著者名/発表者名
      Ueno M, Maeshige N, Hirayama N, Nakanishi R, Yoshikawa M, Fujino H.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2016
    • 発表場所
      San Diego,アメリカ
    • 年月日
      2016-04-02 – 2016-04-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Capillary architecture in skeletal muscle on chronic kidney disease rats.2016

    • 著者名/発表者名
      Murakami S, Sakita M, Huo M, Kondo H, Kanazashi M, Tanaka M, Tanaka M, Fujino H.
    • 学会等名
      Experimental Biology 2016
    • 発表場所
      San Diego,アメリカ
    • 年月日
      2016-04-02 – 2016-04-06
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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