研究課題
自然発症二型糖尿病モデル動物に対して、骨格筋の形態観察や毛細血管の三次元構造解析をおこない、糖尿病性筋萎縮を検証すると共に、治療的運動プレコンディショニング(有酸素運動、無酸素運動)による効果を検証した。本研究では自然発症二型糖尿病モデルラットであるGK(Goto-Kakizaki)ラット、SDT(Spontaneously Diabetic Torii fatty)ラットを用いると共に、Morey法による廃用性筋萎縮モデルに対する治療的運動プレコンディショニングの萎縮予防について検証した。糖尿病における骨格筋の毛細血管三次元構造解析では、毛細血管構造が乱れると共に、毛細血管径の縮小、蛇行性の減少などが観察され、毛細血管容積は減少した。また、通常、骨格筋線維に縦走する毛細血管や毛細血管同士を結合する吻合毛細血管が、不規則な走行になることが観察された。血管新生因子であるVEGF系、angiopoietin-Tie2系は共に低下し、血管抑制因子であるTSP1は増加を示した。また、廃用性萎縮筋でも同様のことが観察された。一方、予防的な運動プレコンディショニングを行った場合に、SDTラットでは、血糖、HbAlcは運動をしなかった群と比較して、低値を示した。また、酸化ストレスの指標である血漿中の活性酸素代謝物(d-ROMs)も低下した。しかし、正常ラットと比較すると、何れも高値を示した。インスリンについては、有意な変化が観察されなかった。本研究では、運動を低強度(有酸素運動)と高強度(無酸素運動)の二種類運動を行ったが、何れの運動も同様の結果が得られた。一方、骨格筋内の毛細血管に関しては、運動を行うことにより毛細血管径、容量の維持が観察され、三次元構造が温存されていることが明確となった。これらの結果より予防的運動プレコンディショニングは、血糖などに対しては、ある程度の効果は見られるが、十分に正常域まで低下させることは困難であるが、毛細血管構造の崩壊など糖尿病における二次的合併症に対して、予防的な効果は十分得られることが検証できた。
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