2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K01500
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
山崎 俊明 金沢大学, 保健学系, 教授 (00220319)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮地 利明 金沢大学, 保健学系, 教授 (80324086)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 廃用性筋萎縮 / 萎縮抑制 / 骨格筋 / 長軸部位 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
廃用性筋萎縮予防に関する先行基礎研究の分析対象は、骨格筋の一部または筋線維であった。我々は「骨格筋には解剖学的に起始と停止部があり、全体として機能的に作用する」という臨床視点から、長軸部位（近位部・中央部・遠位部）による萎縮抑制効果の相違を動物実験で検証してきた。本研究では介入条件の検証を微視的に進め、同時に新規開発された座位撮像MRI（Gravity MRI）を活用しヒトへの応用を巨視的に探り、臨床で実施可能な介入条件下、長軸部位を考慮した骨格筋全体に効果的な萎縮予防プログラムを構築する。
微視的研究は、平成28年度に伸張運動介入時間による影響を動物実験で検証した。平成29年度は廃用性筋萎縮後の回復過程に及ぼす漸増負荷方法の効果分析を行った。廃用性筋萎縮進行中に一定の荷重負荷を毎日与え続ける同一負荷群と負荷時間を漸増させる漸増負荷群を作成し、廃用性筋萎縮の進行抑制効果を比較検討した。具体的には漸増負荷は15分から開始し、毎日15分ずつ漸増させ、4日後に60分到達後は一定とし、壊死線維・中心核線維の発生割合および筋線維横断面積の分布状況を長軸部位別に分析した。
巨視的研究では、座位時の足関節肢位変化による下腿筋の形態変化をGravity MRIで長軸部位別に分析するための撮像条件・評価方法を確立した。その後、健常女性および男性（大学生）を対象に足関節底背屈中間位・背屈位・底屈位でランダムに、Gravity MRIを使用し腓骨頭から300mm遠位まで10mm間隔でT1強調像を撮像し、筋横断面積を計測した。ヒラメ筋は底屈位では近位部に背屈位では遠位部に集約、腓腹筋は内側頭・外側頭ともに底屈位では近位部に背屈位では遠位部に集約、前脛骨筋は背屈位では近位部に底屈位では遠位部に集約する傾向を認めた。
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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
平成29年度は研究実施計画に従い実施し、おおむね計画通りに進展した。
微視的研究では、廃用性筋萎縮後の回復過程に及ぼす漸増負荷方法の効果分析を実施した。廃用性筋萎縮進行中に一定の荷重負荷を毎日与え続ける同一負荷群と負荷時間を漸増させる漸増負荷群を作成し、廃用性筋萎縮の進行抑制効果を比較検討した。Wistar系雄ラットのヒラメ筋を対象とし、実験群に7日間の後肢懸垂を行い廃用性筋萎縮を惹起した。その後、7日間の後肢懸垂継続中に同一負荷（60分/日の荷重）を与える同一負荷群と、漸増負荷を与える漸増負荷群および後肢懸垂群を作成した。漸増負荷は15分から開始し、毎日15分ずつ漸増させ、4日後に60分到達後は一定とした。結果、長軸部位および荷重負荷方法によって廃用性筋萎縮の抑制効果が異なることが示唆された。
巨視的研究では、車椅子座位（想定）時に足関節背屈・底屈介入（足底部に楔型挿入）を実施することで、下腿筋（ヒラメ筋・腓腹筋・前脛骨筋）全体への影響を検討した。臨床的には、筋萎縮予防目的に筋伸張位に固定すれば、拮抗筋は短縮位となり筋萎縮が惹起されるため、短時間の交互介入が理想的と考えられる。そこで、まず座位時の足関節肢位変化による下腿筋の形態変化をGravity MRIを用いて、長軸部位別に分析するための撮像条件・評価方法を検討・確立した。その後、順次、健常女性および男性（大学生）を対象に足関節底背屈中間位・背屈位・底屈位でランダムに撮像し、データ収集・分析を行った。結果は国際学会で発表し、現在論文投稿準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は、当初の研究実施計画に従い実施予定である。
微視的研究は、廃用性筋萎縮後の回復過程に及ぼす荷重日内頻度の効果分析を計画している。具体的にはWistar系雄ラットのヒラメ筋を対象とし、実験群に7日間の後肢懸垂を行い廃用性筋萎縮を惹起する。その後7日間の後肢懸垂継続中に一日一回60分荷重を与える群と、30分荷重を一日二回与える群、および後肢懸垂群のみ実施群を作成する。壊死線維・中心核線維の発生割合および筋線維横断面積の分布状況を長軸部位別に分析予定である。
巨視的研究は初年度に確立した、座位時の足関節肢位変化による下腿筋の形態変化をGravity MRIで長軸部位別に分析するための撮像条件・評価方法を使い分析を進める。しかし、現行の安静座位時の分析方法は他動的な要素の関与が大きく、筋収縮の筋形態への影響については未解明である。そのため座位における下腿筋等尺性収縮による筋長軸部位別形態変化を確認することを計画し、データ収集・分析を進める予定である。対象としては、健常大学生（男女別）を予定している。
平成31年度（最終年度）は、微視的研究で筋線維タイプ別に分析予定であったが、先行研究でタイプ別相違が認められない報告があり、巨視的研究への応用を鑑み、長軸部位別分析への変更が本研究の目的達成に適切と考えている。巨視的研究のGravity MRI評価では、平成30年度以降、機能的評価の準備・確立を計画していたが、初年度に形態的評価方法を確立できたことから、上記の等尺性収縮による長軸部位別分析が本研究課題の目的達成および臨床的に有用と考えている。
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Research Products
(13 results)
