| 研究課題/領域番号 |
19K10229
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| 研究機関 | 東北福祉大学 |
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研究代表者 |
土谷 昌広 東北福祉大学, 健康科学部, 教授 (60372322)
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| 研究分担者 |
神崎 展 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (10272262)
萩原 嘉廣 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (90436139)
四釜 洋介 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 室長 (10588908)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 慢性筋痛 / 好中球 / 顎関節症 / サイトカイン |
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| 研究実績の概要 |
顎関節症に伴う慢性筋痛の多くは筋・筋膜性疼痛疾患(MPS)と同様の症状を含み，異常な線維性構造（索状硬結）の存在と遷延化した炎症性サイトカイン産生を特徴とする．しかしながら，その発症メカニズムは不明であり，治療法も確立されていない．運動後の筋の超回復では細胞融合/取り込みが活発化し，障害（壊死）細胞をも取り込むことが報告されている．本研究ではその現象に着目し，運動後に浸潤する好中球の取込み（細胞融合のエラー）が炎症性筋線維の形質転換に繋がることを明らかとすることを目的として行う．
これまで①運動時の筋結合織内への好中球遊走とIL-1産生、および②炎症性サイトカインIL-1の筋衛星細胞（筋の幹細胞）の増殖/分化の誘導能について示してきた．本年度、①についてはマウス（Balb/cマウス，オス，5週齢）を用い，咀嚼様運動に伴う筋疲労を誘導し，筋膜内における好中球の動態について検討を行い、２光子顕微鏡によるライブイメージングを行った．また、好中球エラスターゼの発現と筋膜エラスチンネットワーク動態を指標とした形態学的検討を行った．その後，シベルスタット投与（ELANE阻害剤）により，筋膜構造の機能適応が抑制されることを明らかとした。②については筋衛星細胞の培養モデルにより、増殖/分化に対する電気刺激収縮の作用について検討を行った。また，筋衛星細胞と血管内皮細胞との共培養による分化促進が示された．以上の結果から，軽度な筋組織外傷といえる運動疲労時において，好中球には筋機能を維持する機能があり，それらの作用は好中球エラスターゼを介している可能性が示された．エラスターゼは主要な組織リモデリングにおける働きが知られる一方で、筋増強過程における生理的な意義については不明な点が多かったが、我々の結果は筋機能維持における好中球エラスターゼの機能的役割を示す所見であることが明らかである．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
抗Gr-1抗体投与による好中球枯渇マウスの結果が本年度に順調に示され、Journal of Physiologyに論文が掲載される運びとなった。令和２年度はそれらの結果の分子レベルでの解析を進める予定である．本年度に示された，好中球欠損マウスにおける糖代謝障害と易疲労性を示す筋活動量の減少は本研究の仮説を裏付ける上で非常に重要な所見である．当初の研究計画では論文投稿は次年度であったが，順調に結果が得られたことにより令和元年度中に，日本疼痛学会・総会にて口頭にて研究発表を行った．このことからも，研究計画と比較しても非常に良好な進行具合を示すものと考えられる．また、前採択課題の結果と組み合わせ、好中球による筋膜構造改変に関する論文を投稿中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
Journal of Physiologyに掲載された論文を更に進める形で、咀嚼様運動モデルを用いて、令和元年度に得られた結果を口腔機能に当てはめ、分子レベルでの解析を進める予定である．本年度に示された，好中球欠損マウスにおける糖代謝障害と易疲労性を示す筋活動量の減少は本研究の仮説を裏付ける上で非常に重要な所見であり，複数の運動モデルで確認、裏付ける作業は研究結果の再現性という意味でも非常に重要なカギを握る．当初の研究計画では論文投稿をする予定であったが，順調に結果が得られ、論文がアクセプトまでされたことにより令和２年度中には，発展した結果を得ることと次の研究課題の予備実験を行う予定
である．日本疼痛学会や歯科基礎医学会などで研究発表を行い、今後の方向性を得ることが重要と考えられる．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験試薬の選択に時間が掛かり、その支払いが次年度に繰り越しとなったため。
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