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2022 年度 実績報告書

ミトコンドリアの動態制御機構から筋性拘縮の発生機序を探る

研究課題

研究課題/領域番号 22K11419
研究機関長崎大学

研究代表者

本田 祐一郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 助教 (40736344)

研究分担者 沖田 実  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 教授 (50244091)
坂本 淳哉  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 准教授 (20584080)
佐々木 遼  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 客員研究員 (90908568)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2023-03-31
キーワード筋性拘縮 / 線維化 / ミトコンドリア / PGC-1α / AMP
研究実績の概要

本年度は「不動化した骨格筋におけるミトコンドリア融合因子の制御機構の探索」を主たる研究テーマとして掲げ,ミトコンドリア融合因子であるmitofusin(mfn)-1の変化に関与するperoxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator(PGC)-1αやその調節因子であるadenosine monophosphate-activated protein kinase(AMPK)を検索し,これまでの自験例と照合することで筋性拘縮の発生機序との関連性を検討した.実験動物には8週齢のwistar系雄性ラット20匹を用い,両側足関節を最大底屈位にてギプスで1,2週間不動化する不動群(各5匹)と同週齢まで通常飼育する対照群(各5匹)に振り分け,実験期間終了後は各ラットの両側ヒラメ筋を採取した.そして,採取した筋試料の一部はreal time RT-PCR法に供し,PGC-1αのmRNA発現量を測定した.また,一部はELISA法に供し,AMPKのタンパク発現量を定量した.その結果,PGC-1αのmRNA発現量ならびにAMPKのタンパク発現量はいずれの不動期間とも不動群が対照群より有意に低値を示した.この成果をこれまでの自験例と併せて考えると,不動に伴うAMPKを介したPGC-1αの発現低下によってmfn-1の発現が抑制され,この変化がミトコンドリアの機能不全に影響を及ぼしたと考えられる.そして,これらの動態が筋核のアポトーシスを誘発することで線維化が生じ,筋性拘縮の発生につながったと推察された.今後はAMPKの制御に関わるカルシウムイオンに着目し,検索を進めていく予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Muscle contractile exercise through a belt electrode device prevents myofiber atrophy, muscle contracture, and muscular pain in immobilized rat gastrocnemius muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Honda Y, Takahashi A, Tanaka N, Kajiwara Y, Sasaki R, Okita S, Sakamoto J, Okita M
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 17 ページ: e0275175

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0275175

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 不動化した骨格筋における線維化の発生メカニズムにはミトコンドリアの機能不全を介した筋核のアポトーシスが関与する2022

    • 著者名/発表者名
      本田祐一郎,高橋あゆみ,坂本淳哉,沖田 実
    • 学会等名
      第54回日本結合組織学会
  • [学会発表] 骨格筋の線維化の発生メカニズムにはmfn-1ならびにdrp-1を介したミトコンドリアの機能不全が関与する2022

    • 著者名/発表者名
      本田祐一郎,高橋あゆみ,前田俊輔,三宅純平,坂本淳哉,沖田 実
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 筋性拘縮の発生メカニズムの探索―ミトコンドリア融合・分裂因子の動態に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      本田祐一郎,高橋あゆみ,前田俊輔,三宅純平,坂本淳哉,沖田 実
    • 学会等名
      第27回日本基礎理学療法学会
  • [学会発表] 運動器不活動症候群に対するB-SESを活用した筋収縮運動の効果検証-異なる筋収縮回数による比較-2022

    • 著者名/発表者名
      本田祐一郎,高橋あゆみ,梶原康宏,佐々木 遼,沖田星馬,坂本淳哉,縄田 厚,沖田 実
    • 学会等名
      第8回日本骨格筋電気刺激研究会学術集会
  • [学会発表] 電気刺激誘発性単収縮運動はPGC-1α/VEGF pathwayを介して筋性拘縮の進行を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      本田祐一郎,高橋あゆみ,佐々木 遼,前田俊輔,三宅純平,坂本淳哉,沖田 実
    • 学会等名
      日本物理療法合同学術大会2023
  • [備考] 長崎大学大学院医歯薬学総合研究科 運動障害リハビリテーション学研究室

    • URL

      http://www2.am.nagasaki-u.ac.jp/pt/basic_pt/index.html

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公開日: 2023-12-25  

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