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2021 年度 実績報告書

医工学的解析に基づく神経筋クロストークを介した筋の運動適応機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03525
研究機関中部大学

研究代表者

片野坂 公明  中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (50335006)

研究分担者 金川 基  愛媛大学, 医学系研究科, 教授 (00448044)
永森 收志  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (90467572)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード運動適応 / 骨格筋 / 感覚神経 / 筋痛 / メカノセンサー
研究実績の概要

本研究では、運動後の筋で筋痛が生じにくくなるという筋の運動適応のメカニズムの解明のため、運動後の筋発現分子の網羅的解析を実施し、本適応現象に関わるタンパク質を同定することを目的として実施した。
昨年度までに、遅発性筋痛モデルラットの骨格筋を用いて、転写産物レベルとタンパク質レベルで二種類の網羅的解析を実施し、運動負荷の有無によって発現量が変動する因子(群)を調べ、いくつかの細胞機能に関わる分子の増減を観察した。一方、これまでの解析では、筋のエネルギー代謝に関わると考えられる因子の変動が多く観察され、筋痛発症に寄与する因子が見出しにくい可能性が考えられた。そのため、筋痛を生じやすい伸張性収縮運動を実施した筋(LC群)との比較対照として、これまで用いていた非運動筋に代えて、遅発性筋痛が生じにくい短縮性収縮運動を施した筋(SC群)を準備し、昨年同様の筋の膜タンパク質プロテオーム解析を実施した。その結果、運動5日後の筋において、エンドサイトーシスなどの膜融合過程を含む機能に関わるタンパク質群の発現が上昇していることを見出した。そのうち、細胞膜修復において中心的な役割を担うdysferlinとMG53について、免疫組織化学的解析や生化学的解析による解析を実施した。伸張性収縮運動を5日間隔で2度繰り返して行い、1回目と2回目の運動後の筋におけるmRNA発現を解析したところ、これらの分子は初回の運動後に発現が上昇し、二度目の運動後には上昇しないという変動を示した。以上の結果から、運動に対する筋の適応・筋性疼痛の軽減に、膜修復の亢進が関わる可能性が示唆された。今後も引き続き、遺伝子欠損マウス等を用いてこれらの分子の運動適応への関与の検証をすすめていく予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Insulin potentiates the response to capsaicin in dorsal root ganglion neurons in vitro and muscle afferents ex vivo in normal healthy rodents.2022

    • 著者名/発表者名
      Hori Amane, Hotta Norio, Fukazawa Ayumi, Estrada Juan A., Katanosaka Kimiaki, Mizumura Kazue, Sato Jun, Ishizawa Rie, Kim Han‐Kyul, Iwamoto Gary A., Vongpatanasin Wanpen, Mitchell Jere H., Smith Scott A., Mizuno Masaki
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 600 ページ: 531~545

    • DOI

      10.1113/JP282740

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Contribution of peripheral adenosine receptor to analgesia by intramuscular injection of drugs.2022

    • 著者名/発表者名
      Nasu T., Hibino Y., Katanosaka K., Mizumura K.
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
  • [学会発表] 痛みのメカノバイオロジー2022

    • 著者名/発表者名
      片野坂公明
    • 学会等名
      第26回日本体力医学会東海地方会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Involvement of transient receptor potential vanilloid 2(TRPV2)in mechanical nociception of adult mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Kimiaki Katanosaka, Toru Taguchi, Satomi Takatsu, Kazue Mizumura, Keiji Naruse, Yuki Katanosaka.
    • 学会等名
      The 4th International TRP Meeting (TRP2021, Hybrid edition)
    • 国際学会
  • [学会発表] TRPA1 contributes to lengthening contraction-induced muscular mechanical hyperalgesia.2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ota, Leo Washizawa, Koei Hayashi, Yuki Katanosaka, Kimiaki Katanosaka, Makiko Kashio, Makoto Tominaga, Toru Taguchi, Kazue Mizumura.
    • 学会等名
      The 4th International TRP Meeting (TRP2022, Hybrid edition)
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Molecular Mechanisms Involved in Mechanical Adaptation: In the Case of Repeated Bout Effect on the Exercise-induced Muscle Pain.2021

    • 著者名/発表者名
      Hibino Y., Katanosaka Y., Katanosaka K.
    • 学会等名
      The 3rd International Yangtze River Delta Symposium on Mechanobiology and 9th Chinese National Symposium of Medical Biophysics.
    • 国際学会
  • [学会発表] Repeated cold stress augments cardiovascular responses to triceps surae stretch in rats.2021

    • 著者名/発表者名
      堀天,那須輝顕,片野坂公明,水村和枝,Masaki Mizuno,堀田典生
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 細径線維受容器終末のTRPV2チャネルを介した機械痛覚の末梢神経機構2021

    • 著者名/発表者名
      田口 徹, 片野坂友紀, 太田大樹, 片野坂公明
    • 学会等名
      第26回日本基礎理学療法学会
  • [学会発表] 遅発性筋痛モデルラットの筋における機械受容チャネル Tmem120Aの発現増大2021

    • 著者名/発表者名
      太田大樹,大井理史,片野坂公明,田口 徹
    • 学会等名
      第7回日本筋学会学術大会

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公開日: 2022-12-28  

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