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血流と代謝状態を維持した骨格筋のX線回折法による伸張性収縮後の筋節内微細構造評価

使用X射线衍射法评估骨骼肌伸展收缩同时保持血流和代谢状态后肌节内的微观结构

基本信息

批准号：
22K11378
负责人：
平野和宏
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Jikei University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11378/
关键词：
骨格筋 X線回折伸張性収縮筋肥大

项目摘要

我々はこれまで、伸張性収縮収縮（ECC）をリハビリテーションに応用するために、強度と反復回数を変化させてECCの効果を比較してきた。その中で、低強度のECCでも収縮回数を増やして張力の積分値（張力-時間積分値）を増やすことでサルコメアの微細構造を悪化させずに筋肥大の生化学的プロセスをうまく誘発することを発見した。しかしながら、張力-時間積分値を揃えた場合、最大張力が異なればサルコメア微細構造に及ぼす影響やシグナル伝達の効果も変化する可能性がある。そこで今年度は、標準化された張力-時間積分を用いて最大張力と収縮様式がタンパク質シグナル伝達とサルコメア微細構造に及ぼす影響を検討することとした。7週齢の健常ラットの血液灌流を維持した足底筋を、対照群（CON）、等尺性収縮群（ISO）、低強度ECC群（L-ECC）、高強度ECC群（H-ECC）に分類し、低強度ECC群では刺激周波数を50Hz、高強度ECC群では刺激周波数を100Hzとした。L-ECC筋には0.3秒間の強縮刺激を3秒ごとに30回反復した。ISOとH-ECCはL-ECCと張力-時間積分値が一致するように反復回数を調整した。それぞれの収縮負荷後に筋を摘出し、Western blottingにてシグナル伝達を評価し、スキンドファイバーを作成してX線回折でサルコメア構造を評価した。mTORC1とMAPKは、CONとISOよりL-ECC、H-ECCで有意に活性化していた。また、MAPKファミリーのSAPK/JNKの活性化は、L-ECC、H-ECCとの相関が認められ、収縮様式（ECCで有意）への依存性を認めた。H-ECC筋でも微細なサルコメア構造はよく保存されていたが、トロポニンの反射強度は低下しており、H-ECCではトロポニンの周期性の乱れが示唆された。このことは、トロポニンが筋肥大に効率的につながるECCの瞬間的なひずみ (最大張力) に主に応答するサルコメアのメカノセンサーシステムを構成するという以前の仮説を支持しています。

We have to compare the results of the expansion and contraction (ECC). The number of retractions in the medium and low strength ECC increased, and the integral value of tension (tension-time integral value) increased. The microstructure of the muscle was changed, and the biochemical value of tendon hypertrophy was induced. When the tension-time integral value is different, the maximum tension is different from that of the microstructure, and the influence of the tension on the result of the transformation is possible. This year's standardized tension-time integral is used to analyze the maximum tension and contraction equation, and to analyze the influence of microstructure. 7 weeks of normal blood perfusion was maintained in plantar muscles, contralateral group (CON), iso-scalar group (ISO), low-intensity ECC group (L-ECC), high-intensity ECC group (H-ECC), low-intensity ECC group (50Hz), high-intensity ECC group (100Hz). L-ECC tendon 0.3 seconds and strong contraction stimulation 3 seconds and 30 cycles ISO H-ECC tension-time integral adjustment All kinds of X-ray reflection structures are evaluated. mTORC1 MAPK, CON ISO L-ECC, H-ECC are intentionally activated. SAPK/JNK activation, L-ECC, H-ECC correlation, ECC correlation, and ECC correlation The H-ECC rib has a fine structure and a low reflection intensity. The H-ECC rib has a periodic disorder. This is the first time that a person has ever been involved in a relationship with another person. The first time that a person has ever been involved in a relationship with another person, the second time that a person has ever been involved in a relationship with another person, the third time that a person has ever been involved in a relationship with another person.