2015 Fiscal Year Research-status Report
力学的因子により誘導される筋と骨のネットワークシステム
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15K08220
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
梶 博史 近畿大学, 医学部, 教授 (90346255)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河尾 直之 近畿大学, 医学部, 講師 (70388510)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 筋 / 骨 / メカニカルストレス / 前庭神経 / 重力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メカニカルストレスや重力は筋骨格の維持に重要である。宇宙飛行による微小重力環境では筋量と骨量が減少すると共に、前庭系の可塑性変化により平衡感覚や交感神経系を介した血圧調節異常が惹起される。神経系は筋や骨の調節に関わるが、重力変化による筋と骨の変化における神経系の役割については不明である。そこで私共は前庭破壊マウスを用いて、過重力による筋と骨の変化における前庭系の関与を検討した。両側前庭系を外科的手技に破壊したマウスおよび偽手術をおこなったマウスを1 g あるいは大型遠心機を用いて3 gの重力環境で4週間飼育した。脛骨周囲筋量と脛骨骨量を定量CTで測定し、過重力、VLによってマウスの体重が減少したため体重補正後評価した。過重力は偽手術群の脛骨周囲部筋量と脛骨海綿骨量を増加させたが、前庭破壊群では過重力による筋量と骨量の増加が有意に阻害された。過重力で増加した抗重力筋のヒラメ筋重量は前庭破壊により阻害されたが、過重力は腓腹筋重量には影響をおよぼさなかった。組織学的解析では、過重力によるヒラメ筋の筋線維サイズ増加は前庭破壊により阻害された。偽手術群マウスのヒラメ筋において、過重力は筋分化因子であるMyoD、Myf6、myogeninの発現を増加させたが、これらの筋分化因子レベルの増加は前庭破壊によって阻害された。脛骨の解析では、過重力とVLは骨芽細胞分化因子のRunx2、Osterix、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、オステオカルシンのレベルに影響をおよぼさなかったが、前庭破壊は骨吸収マーカーの血中CTX濃度を増加させ、前庭破壊による血中CTX濃度の増加は過重力によって阻害された。これらの実験結果より、過重力は前庭系を介して抗重力筋量と海綿骨量を増加させることが示された。過重力の前庭系を介した筋量への作用は、筋分化促進および筋線維サイズ増加を介することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験は計画通り順調に進んでおり、過重力の骨格筋への影響については、期待していた結果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
過重力の骨量への効果は、さらなる実験条件の詳細な検討を必要とすると考え、実験を進めていきたい。また、筋と骨の相互関係や交感神経系の役割について、さまざまな因子の筋での発現や血中濃度を測定し、また、薬剤を使用した実験をおこない、詳細な機構を明らかにしていきたい。
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Research Products
(1 results)
