• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

加齢および廃用性骨萎縮における骨代謝の神経性調節の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25282163
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

山本 智章  新潟医療福祉大学, その他部局等, 研究センター副センター長 (30445902)

研究分担者 大西 秀明  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (90339953)
田巻 弘之  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (40253926)
桐本 光  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (40406260)
與谷 謙吾  鹿屋体育大学, その他部局等, 講師 (10581142)
高橋 英明  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 助教 (90636250)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード骨代謝 / 高齢期 / 運動
研究実績の概要

平成27年度においては、薬理的神経阻害による骨形成・骨吸収への影響並びに高齢期の運動刺激の骨代謝への影響を検討した。心拍数変動解析によって交感神経活動亢進が確認された高血圧自然発症ラットに対してβ受容体遮断薬を投与して、脛骨骨組織を観察した。骨量及び骨構造は3次元マイクロCT撮影により骨梁の微細構造解析を行い定量化した。骨梁及び骨梁微細構造パラメータは、高血圧ラットで正常ラットよりも28-46%低値を示したが、β受容体遮断薬の投与により正常ラットと有意な差がないレベルに至った。量的構造的脆弱性がβ受容体遮断薬により改善されることが示唆された。骨組織の顕微鏡観察により、新たな骨形成を示す類骨形成が高血圧ラットでは有意に低いレベルにあり、骨芽細胞の骨形成機能低下が示唆されたが、β受容体遮断薬の投与により正常ラットと有意差がないレベルに低下軽減が認められ、交感神経の骨形成機能へのネガティブな影響が示唆された。骨萎縮もしくは脆弱性の改善のための処方として交感神経を標的とした各種処方(薬剤、電気刺激、運動刺激等)の考案に意義を有する可能性がある。
次いで、高齢期の運動実施が骨量及び骨梁構造に及ぼす影響を調べるために2年齢以上の高齢ラットの自発走運動を12週間実施した。骨量、骨量幅、骨梁連結密度等の構造的パラメータは、非運動群よりも運動群で有意に高く、骨芽細胞による骨基質形成機能も有意に高かった。遺伝子発現レベルでは、骨形成関連遺伝子(BMP-2,-4, TGF-β2, Col-1, Osteocalcin)が非運動群よりも約2-2.5倍up-regulateした。同様に若齢期では遺伝子発現が約2.5-3.5倍up-regulateしており、高齢期では運動効果の現れ方が若齢期よりも低いことが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

高齢期および生活習慣病関連モデル動物を用いて、運動刺激や交感神経の機能的阻害による骨への影響を骨組織、細胞、遺伝子発現レベルで検証することができ目的を遂行できた。計測項目についても、計画したパラメータの収取ができ目的を達成できた。

今後の研究の推進方策

高齢期の動物用いた研究では、これまでに骨内神経支配様相、骨組織、細胞、遺伝子発現レベルでの運動刺激効果を確認しており、今後この運動刺激効果の現れ方が薬理的神経阻害によりポジティブ/ネガティブに影響するのか検証することが重要である。骨代謝に対する運動効果の発現程度に神経系がどの程度関連するのか、若齢期とも比較して進めていく。

次年度使用額が生じた理由

予定していた論文の英文校正が年度をまたぐことになり、また試薬等がキャンペーン価格で低価格で購入でき、効率的な予算執行が可能となったため。

次年度使用額の使用計画

生じた次年度使用額は、英文校正費や実験消耗品の購入に充当する計画である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Bone histomorphometry;A role of evaluation for bone quality and mechanical strength.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto N, Takahashi H, Shimakura T.
    • 雑誌名

      Clin Calcium

      巻: 26 ページ: 9-15

    • DOI

      CliCa1601915

  • [雑誌論文] Incidence of hip fracture in Niigata, Japan in 2004 and 2010 and the long-term trends from 1985 to 2010.2016

    • 著者名/発表者名
      Miyasaka D, Endo N, Endo E, Sakuma M, Yamamoto N, Tanabe N, Imai N, Suda K.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab

      巻: 34 ページ: 92-98

    • DOI

      10.1007/s00774-015-0648-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of electrical stimulation-induced muscle force and streptomycin treatment on muscle and trabecular bone mass in early-stage disuse musculoskeletal atrophy.2015

    • 著者名/発表者名
      Tamaki H, Yotani K, Ogita F, Sugawara K, Kirimto H, Onishi H, Kasuga N, Yamamoto N.
    • 雑誌名

      J Musculoskelet Neuronal Interact

      巻: 15 ページ: 270-278

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bone Cell Biology Assessed by Microscopic Approach. Bone histomorphometry of remodeling, modeling and minimodeling.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto N, Shimakura T, Takahashi H.
    • 雑誌名

      Clin Calcium

      巻: 25 ページ: 1491-1497

    • DOI

      CliCa151015411554

  • [学会発表] 高齢期における不動性骨萎縮に対する電気刺激誘発性筋収縮の効果.2015

    • 著者名/発表者名
      田巻弘之,與谷謙吾,荻田 太,中川弘毅,桐本 光,大西秀明,山本智章,春日規克
    • 学会等名
      日本基礎理学療法学会第20回学術大会,
    • 発表場所
      横須賀
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [学会発表] 不動初期の電気刺激誘発性筋収縮が脛骨骨幹部の力学的特性に及ぼす影響.2015

    • 著者名/発表者名
      松永拓朗,田巻弘之,中川弘毅,早尾啓志,與谷謙吾,荻田 太,山本智章,大西秀明
    • 学会等名
      日本基礎理学療法学会第20回学術大会,
    • 発表場所
      横須賀
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-15
  • [学会発表] 伸張性筋収縮及びstreptomycin投与の脛骨骨量並びに三次元骨梁構造に及ぼす影響.2015

    • 著者名/発表者名
      中川弘毅,田巻弘之,早尾啓志,與谷謙吾,荻田 太,山本智章,大西秀明
    • 学会等名
      日本基礎理学療法学会第20回学術大会,
    • 発表場所
      横須賀
    • 年月日
      2015-11-14 – 2015-11-14
  • [学会発表] 下肢不動ラットにおける脛骨骨幹部の力学的特徴と筋電気刺激の効果.2015

    • 著者名/発表者名
      田巻弘之,與谷謙吾,荻田 太,中川弘毅,桐本 光,大西秀明,春日規克
    • 学会等名
      第70回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      和歌山
    • 年月日
      2015-09-18 – 2015-09-20
  • [学会発表] 大腿骨近位部骨折治療における骨粗鬆症リエゾン制度の運用と課題2015

    • 著者名/発表者名
      山本智章
    • 学会等名
      第88回日本整形外科学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-23
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi