1 0 0 0 OA 乳酸投与がマウス骨格筋量に及ぼす影響
- 著者
- 大野 善隆 松井 佑樹 須田 陽平 伊藤 貴史 安藤 孝輝 横山 真吾 後藤 勝正
- 出版者
- 日本理学療法士協会(現 一般社団法人日本理学療法学会連合)
- 雑誌
- 理学療法学Supplement Vol.46 Suppl. No.1 (第53回日本理学療法学術大会 抄録集)
- 巻号頁・発行日
- pp.I-147_2, 2019 (Released:2019-08-20)
【はじめに、目的】運動量に応じて骨格筋量は変化するが、その分子機構には不明な点が多く残されている。運動時に骨格筋は乳酸を産生し、分泌する。骨格筋には乳酸受容体が存在するため、乳酸は骨格筋にも作用すると考えられる。近年、培養骨格筋細胞を用いた実験において、乳酸によるタンパク合成シグナルの活性化ならびに筋細胞の肥大が報告されている。しかしながら、生体レベルでの骨格筋量に対する乳酸の影響は未解明である。そこで本研究では、乳酸がマウス骨格筋量に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。 【方法】実験には雄性マウス(C57BL/6J)を用い、足底筋とヒラメ筋を対象筋とした。マウスを実験1:対照群と乳酸投与群、実験2:対照群、筋萎縮群および筋萎縮+乳酸投与群、に分類した。筋萎縮群と筋萎縮+乳酸投与群のマウスには、2週間の後肢懸垂を負荷し、筋萎縮を惹起させた。乳酸投与群と筋萎縮+乳酸投与群のマウスには、乳酸ナトリウム(乳酸)の経口投与(1000mg/kg体重、5回/週)を行った。対照群と筋萎縮群には同量の水を投与した。全てのマウスは気温約23℃、明暗サイクル12時間の環境下で飼育された。なお、実験期間中マウスは自由に餌および水を摂取できるようにした。実験開始後2、3週目(実験1)および1、2週目(実験2)にマウスの体重を測定した後、足底筋とヒラメ筋を摘出した。筋重量測定後、体重あたりの筋重量を算出した。また、乳酸の経口投与が血中乳酸濃度に及ぼす影響を確認するために、乳酸の単回経口投与後にマウスの尾静脈から採血し、簡易血中乳酸測定器を用いて血中乳酸濃度を測定した。実験で得られた値の比較には、一元配置分散分析または二元配置分散分析および多重比較検定を用いた。 【結果】本研究で用いた乳酸の経口投与は、マウスの体重に影響を及ぼさなかった。また、乳酸の単回投与後に血中乳酸濃度の一過性の増加が認められた。実験1において、足底筋ならびにヒラメ筋の重量は乳酸投与により増加した。実験2では後肢懸垂により足底筋とヒラメ筋の重量は減少した。一方、乳酸投与は後肢懸垂による筋重量の減少を一部抑制した。 【考察】乳酸は筋肥大および筋萎縮予防の作用を有すると考えられた。細胞外乳酸濃度の増加が培養骨格筋細胞を肥大させることが報告されていることから、乳酸経口投与による血中乳酸濃度の増加が、筋重量の増加に関与していると考えられた。 【結論】血中乳酸濃度の増加は筋重量の増加に作用することが示唆された。本研究の一部は、日本学術振興会科学研究費(17K01762、18K10796、18H03160)、公益財団法人明治安田厚生事業団研究助成、日本私立学校振興・共済事業団「学術研究振興資金」、公益財団法人石本記念デサントスポーツ科学振興財団「助成金」、豊橋創造大学大学院健康科学研究科「先端研究」を受けて実施された。 【倫理的配慮,説明と同意】本研究の動物実験は、所属機関における実験動物飼育管理研究施設動物実験実施指針に従い、所属機関の動物実験委員会による審査・承認を経て実施された。
1 0 0 0 OA 不動による関節包の線維化の発生状況ならびに筋線維芽細胞の変化
- 著者
- 坂本 淳哉 後藤 響 近藤 康隆 本田 祐一郎 片岡 英樹 濱上 陽平 横山 真吾 中野 治郎 沖田 実
- 出版者
- 公益社団法人 日本理学療法士協会
- 雑誌
- 理学療法学Supplement Vol.38 Suppl. No.2 (第46回日本理学療法学術大会 抄録集)
- 巻号頁・発行日
- pp.AcOF2005, 2011 (Released:2011-05-26)
【目的】 先行研究によれば,関節包に由来した拘縮の発生メカニズムとして線維化の発生が指摘されている.ただ,この線維化の発生状況を詳細に検討した報告はなく,その発生メカニズムも明らかになっていない.一方,手掌腱膜の線維増生によって生じるDupuytren拘縮は,コラーゲン合成に関わるサイトカインを産生する筋線維芽細胞の著しい増加がその発生メカニズムに強く関与しているとされ,肺や肝臓などといった内蔵器の線維化にも筋線維芽細胞の増加が関与していることが近年報告されている.つまり,不動による関節包の線維化に対しても筋線維芽細胞の増加が関与しているのではないかと仮説できる.そこで,本研究では,膝関節不動モデルラットの関節包における線維化の発生状況と筋線維芽細胞の変化を組織学的・免疫組織化学的手法を用いて検討した.【方法】 実験動物には12週齢のWistar系雄性ラット12匹を用い,無作為に無処置の対照群(n=5)と両側後肢を股・膝関節最大屈曲位,足関節最大底屈位にてギプス包帯で4週間不動化する不動群(n=7)に振り分けた.実験開始時は,各群すべてのラットを麻酔し,0.3Nの張力で膝関節を伸展させた際の可動域(ROM)を測定した.そして,実験終了時は,不動群においては前述の方法でROMを測定した後,両側後肢後面の皮膚を縦切開し,膝関節屈筋群を切除した後に,再度,ROMを測定した.なお,対照群においては皮膚の切開や筋の切除は行わず,麻酔下でROMを測定した.その後は,両側膝関節を摘出し,最大伸展位の状態で組織固定を行い,脱灰処理の後,矢状断にて2分割し通法のパラフィン包埋処理を行った.そして,右膝関節の各試料から5μm厚の連続切片を作製し,105μm厚(連続切片21枚)につき1枚,のべ3枚の切片を抜粋し,コラーゲン線維の可視化のためにPicrosirius Red染色を施した.次に,各試料の染色像における後部関節包を40倍の拡大像でコンピューターに取り込み,画像処理ソフトを用いて画像上に縦,横50μm間隔に格子線を描いた.そして,後部関節包のコラーゲン線維束上に存在する格子線の交点の総数を計数し,対照群の平均値を基準に不動群のそれを百分率で算出した.また,筋線維芽細胞のマーカーとして使用されている抗alpha-smooth muscle actin(alpha-SMA)抗体を用いて免疫組織化学的染色を施した後,後部関節包におけるalpha-SMA陽性細胞の出現率を計測し,各群で比較した.なお,統計手法にはMann-WhitneyのU検定を適用し,5%未満をもって有意差を判定した.【説明と同意】 本実験は,長崎大学動物実験指針に基づき長崎大学先導生命科学研究支援センター・動物実験施設で実施した.【結果】 実験終了時の不動群のROMは,対照群のそれに比べ有意に低値を示し,不動群のすべてのラットは皮膚の切開と筋の切除後もROM制限が残存していた.次に,Picrosirius Red染色像を検鏡すると,不動群では後部関節包の肥厚や線維増生が認められた.そして,前述の方法で画像解析を行った結果,対照群の平均値に対する不動群の百分率は有意に高値を示した.また,不動群におけるalpha-SMA陽性細胞の出現率は対照群のそれに比べ有意に高値を示した.【考察】 今回の結果,実験終了時の不動群のROMが対照群のそれに比べ有意に低値であったことから,拘縮の発生は明らかである.そして,不動群では皮膚の切開と筋の切除後もROM制限が残存しており,これは関節構成体にも拘縮の責任病巣が存在することを示唆している.先行研究によれば,正常関節の運動時の組織抵抗寄与率は関節構成体の中でも関節包が最も大きいといわれており,この残存したROM制限は関節包に由来するところが大きいと考えられる.そして,Picrosirius Red染色像の画像解析の結果は,不動群の後部関節包におけるコラーゲン増生を示しており,不動によって線維化が発生しているといえよう.そして,不動群に認められたalpha-SMA陽性細胞の出現率の増加は,筋線維芽細胞の増加を意味しており,これは不動によって惹起された後部関節包の線維化の発生に関与していると推察される.ただ,線維化の発生時期やその分子メカニズムは不明であり,今後の検討課題と考える.【理学療法学研究としての意義】 今回の結果は,ラット膝関節を屈曲位で4週間不動化すると後部関節包に線維化が惹起され,この変化には筋線維芽細胞の増加が関与する可能性が見出された.つまり,これらの結果は,関節包由来の拘縮の発生メカニズムの解明の一助になる成果と考える.
- 著者
- 横山 真吾 大野 善隆 後藤 勝正
- 出版者
- 公益社団法人 日本理学療法士協会
- 雑誌
- 理学療法学Supplement
- 巻号頁・発行日
- vol.2013, 2014
【はじめに,目的】肉離れに代表される骨格筋損傷はしばしば線維化を惹起し,重度な場合は骨格筋機能不全を呈することで日常生活動作の阻害因子となることが知られている。スポーツ現場では骨格筋損傷の治癒を促すために物理療法の1つである微弱電流(microcurrent electrical neuromuscular stimulation:MENS)治療が実施されている。MENS治療により損傷した組織の修復が促進された事例は数多く報告されているが,そのメカニズムには不明な点が多い。ストレスタンパク質であるheat shock proteins(HSPs)の発現誘導は,損傷骨格筋の再生を促進することが報告されている。コラーゲン特異的なHSPであるHSP47は,損傷骨格筋細胞に発現が誘導されることが知られている。したがって,HSP47は損傷骨格筋の再生に重要な役割を担っていることが示唆される。そこで本研究は,MENS治療がもたらす損傷骨格筋の再生促進の機序についてHSP47発現から検討することを目的とした。【方法】実験動物は7週齢のC57BL/6J雄性マウス36匹を用い,骨格筋損傷後に自然回復させる群(CTX群;n=18)と回復過程においてMENS治療を行う群(MENS群;n=18)の2群に分類した。筋損傷は,麻酔下にて左側前脛骨筋(TA)に対しcardiotoxinを筋注することで惹起した。また,右TAを対照群とした。MENS治療は,Trio 300(伊藤超短波(株),東京)を使用し,左後肢に対して出力20 μA,周波数0.3 Hz,パルス幅250 msの条件で1日1回,60分間実施した。CTX筋注を基準として,1,2および3週間後に両後肢よりTAを摘出し,骨格筋含有タンパク量を測定した後Western blot法を用いてHSP47およびHSP72発現量を評価した。【倫理的配慮,説明と同意】本実験は所属機関の動物実験に関する規定に従い,所属機関の動物実験委員会の審査・承認を経て実施した。【結果】TAの筋タンパク量はCTXを筋注することで低下し,その後の徐々に回復した。CTX筋注3週後において,筋タンパク量はMENS群がCTX群に比べて有意に高値を示した(p<0.05)。TAにおけるHSP47発現量は,CTXを筋注することにより増加し,CTX筋注1週間後に対照群に比べ約2.5倍の発現量を示した(p<0.05)。その後,HSP47発現量は徐々に低下したが,MENS治療によりHSP47発現量の低下が促進した。TAにおけるHSP72発現量も,CTX筋注により増加し,その後徐々に低下する傾向が認められたが,CTX筋注およびMENS治療による統計学的に有意な変化は認められなかった。【考察】本研究では,損傷骨格筋に対するMENS治療は損傷により低下した筋タンパク量の回復を促進した。したがって,MENS治療は損傷骨格筋の治癒促進効果を有することが確認された。MENS治療によって,CTX筋注により増加したHSP47発現量の低下を促進することが認められた。HSP47はコラーゲン特異的なHSPであり,損傷骨格筋細胞膜に発現が誘導されることから,MENS治療は損傷骨格筋の再生に必要なコラーゲン量を適切に制御することで,再生を促進しているものと考えられた。【理学療法学研究としての意義】MENSには損傷組織の回復促進効果がある他,疼痛抑制効果なども有するとされており,リハビリテーション医療への応用が期待される物理刺激の一つである。MENS治療は痛みを伴わず受傷早期から実施できることから,その治療メカニズムが明らかにすることで運動器リハビリテーションに大きく貢献できるものと考えている。本研究の一部は日本学術振興会科学研究費(挑戦的萌芽,24650411;基盤A,22240071)ならびに日本私立学校振興・共済事業団による学術振興資金の助成を受けて実施された。
- 著者
- 古屋 温美 横山 真吾 中泉 真吾
- 出版者
- 環太平洋産業連関分析学会
- 雑誌
- 産業連関 (ISSN:13419803)
- 巻号頁・発行日
- vol.19, no.3, pp.5-17, 2011
- 被引用文献数
- 1
古屋ら(2008)は,北海道厚岸町において発生したカキマヒ性貝毒事件(2005年4月),全国的な広がりを見せたノロウイルスによる感染性胃腸炎の流行(2006 年 12 月)による,危害や風評による被害・損失額を算定し,産業連関表の活用により,被害額の地域内外への波及影響の程度を明らかにした.この研究で,産地や消費地への影響を最小化するには,厳格な品質衛生管理,正しい知識や情報の提供,危害発生時のリスク管理が重要であると述べた.本論文では東日本大震災による農林水産物の風評被害による経済的影響について分析を試みたが,カキの分析時と異なるのは,その原因が放射能という特殊なものであることと,農林水産物だけでなく様々な輸出品に対し,外国から風評被害を受けたことである.外国からの風評被害は,シンガポールの日本食レストランの経営等にも深刻な影響をもたらすなど,波及影響は計り知れない規模であり,厳格な品質衛生管理や正しい知識や情報の提供だけでは防ぐことの出来ない被害であった.本研究は,風評被害の要因となっている原発事故が未だ収束しない状況において,統計データなど公表資料が不十分であり,また,地域,品目や期間等が限られた範囲のデータを用いた分析となったが,今後,公表される統計データが充実すれば詳細な分析が可能になることから,引き続き想定される農林水産物の風評被害の経済評価の基礎研究としたい.
1 0 0 0 OA 東日本大震災による農林水産物の風評被害に関する研究
- 著者
- 古屋 温美 横山 真吾 中泉 真吾
- 出版者
- 環太平洋産業連関分析学会
- 雑誌
- 産業連関 (ISSN:13419803)
- 巻号頁・発行日
- vol.19, no.3, pp.5-17, 2011-10-31 (Released:2014-08-07)
- 参考文献数
- 9
- 被引用文献数
- 1
古屋ら(2008)は,北海道厚岸町において発生したカキマヒ性貝毒事件(2005年4月),全国的な広がりを見せたノロウイルスによる感染性胃腸炎の流行(2006 年 12 月)による,危害や風評による被害・損失額を算定し,産業連関表の活用により,被害額の地域内外への波及影響の程度を明らかにした.この研究で,産地や消費地への影響を最小化するには,厳格な品質衛生管理,正しい知識や情報の提供,危害発生時のリスク管理が重要であると述べた.本論文では東日本大震災による農林水産物の風評被害による経済的影響について分析を試みたが,カキの分析時と異なるのは,その原因が放射能という特殊なものであることと,農林水産物だけでなく様々な輸出品に対し,外国から風評被害を受けたことである.外国からの風評被害は,シンガポールの日本食レストランの経営等にも深刻な影響をもたらすなど,波及影響は計り知れない規模であり,厳格な品質衛生管理や正しい知識や情報の提供だけでは防ぐことの出来ない被害であった.本研究は,風評被害の要因となっている原発事故が未だ収束しない状況において,統計データなど公表資料が不十分であり,また,地域,品目や期間等が限られた範囲のデータを用いた分析となったが,今後,公表される統計データが充実すれば詳細な分析が可能になることから,引き続き想定される農林水産物の風評被害の経済評価の基礎研究としたい.
- 著者
- 古屋 温美 中泉 昌光 横山 真吾 長野 章
- 出版者
- 日本地域学会
- 雑誌
- 地域学研究 (ISSN:02876256)
- 巻号頁・発行日
- vol.38, no.3, pp.761-776, 2008 (Released:2009-04-14)
- 参考文献数
- 4
- 被引用文献数
- 1
The diet and advancement of fishing villages are supported by the production and distribution of fishery products, so the control of quality and hygiene for these products is very important. In docking areas, infrastructures and countermeasures for quality and hygiene control such as traceability systems have been established by governments and regional HACCP. However, food poisoning incidents caused by fishery products and rumors of food poisioning have brought serious economic damages to the industry and consumers. Countermeasures are needed to reduce the losses. In order to confront those conditions, the following four topics were investigated and the results are reported in this paper: (1) Analysis of economic damages caused by shellfish poisoning accidents and rumors—Case study of oysters in Akkeshi town, Hokkaido; (2) Development of scenarios for the economic damages from the accidents and the rumors; (3) Expectations of the direct economic impacts, and spread of economic impacts on the gross domestic products and analysis of damages and losses to both docking and consuming areas; (4) Consideration of the issues and ways to analyze, evaluate and control the risks in quality and hygiene of fishery products. The results of this paper are as follows. (1) By the shellfish poison accidents occurred in Akkeshi town in April, 2005, the economic impacts such as the direct expense for recall and disposal of oysters continued for one month, and the loss of crops and the decrease in shipping also continued for one month. Equally, by the rumor in December, 2006, the three month decrease in shipping oysters was reported.; (2) Three scenarios were supposed. The first scenario is based on the accident in April, 2005, and the second one is based on the rumor in December, 2006. The last one is the most serious scenario.; (3) The direct economic impacts caused by each scenario were estimated. The economic spreading impact and the gross domestic product were calculated by the I-O table. In the most serious scenario, the amount of the direct economic impact and economic spreading impact was 27 hundred million yen in Hokkaido and 14 hundred million yen in the whole of Japan except Hokkaido. The decrease of the gross domestic product was 12 hundred million yen in Hokkaido and 5 hundred million yen in the whole of Japan except Hokkaido.; (4) The economic spreading impacts in region and the outside of it were proved. And, in order to reduce the impacts toward both landing and consuming areas, important things are the strict control in the quality and hygiene of fishery products, the provision of the correct knowledge, and the risk management for the accidents.JEL Classification: R15