骨格筋萎縮の作用機序に基づいた電気刺激介入 －原因療法の開発を目指してー

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H04041
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 日本体育大学
• 研究代表者: 中里 浩一 日本体育大学, 保健医療学部, 教授 (00307993)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 骨格筋萎縮 / 電気刺激 / ミトコンドリア / リボソーム

研究成果の概要

サルコペニアをはじめ骨格筋萎縮の予防は喫緊の課題である。特に運動実施が困難な方に対して骨格筋電気刺激（EMS）は骨格筋萎縮予防法として有効となりうる。ただしその分子メカニズムは必ずしも明らかではない。本研究により（１）低周波EMSによる単収縮を中心とした骨格筋収縮を誘発することで脱神経による筋萎縮が抑制され、その作用機序としてミトコンドリア生合成および量の増加が示唆された。（２）高周波ＥＭＳによる強縮を中心とした骨格筋収縮を誘発することで低周波と同様脱神経による筋萎縮が抑制された。ただしその分子基盤はミトコンドリアではなくリボソーム量の増加によるものであると結論された。

自由記述の分野

筋生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

加齢や病気によって筋肉が失われることは力の低下につながり歩行などの日常動作を困難にします。加齢や病気によって筋肉が失われるような人はそもそも筋肉量を維持するための運動も困難である場合が多く、運動の代わりになる骨格筋電気刺激は有望視されています。ただしその処方は基礎研究が乏しいのが現状です。電気刺激は電気の周波数（ヘルツ）によって異なり、低周波ではぴくっとした収縮、高周波では力強い収縮が導かれます。今回の研究では低周波、高周波ともに筋萎縮効果があることがわかりましたが、そのメカニズムが異なることも明らかになりました。本研究の成果は根拠に基づいた電気刺激の処方につながると言えます。