An experimental study on the development of new therapy for treatment of muscle atrophy by using the combination of exercise and Heat stress

运动与热应激相结合开发治疗肌肉萎缩新疗法的实验研究

基本信息

批准号：
19700452
负责人：
BANNO Yasuhiro
金额：
$ 1.7万
依托单位：
Seijoh University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

後肢ギプス固定モデルラットを用いて,再荷重前の熱刺激が再荷重による筋傷害に与える影響について検討した.ラットを対照群と実験群に分け,実験群は4週間ギプス固定し再荷重する再荷重群と,同様にギプス固定し熱刺激を行った後に再荷重する熱刺激群を設定した.検索時期は再荷重から0,1,3,5日目とし,ヒラメ筋を採取してHeat Shock Protein(HSP)70含有量と壊死線維数を計測した.HSP70含有量は0日目のみ熱刺激群が再荷重群より有意に高値を示した.壊死線維数は,全ての検索時期で対照群に比べ再荷重群と熱刺激群は有意に高値を示した.さらに,再荷重群と熱刺激群を比べると,3日目では熱刺激群が再荷重群より有意に低値を示し,5日目では熱刺激群が再荷重群より有意に高値を示した.再荷重前の熱刺激によって,再荷重時の骨格筋にHSP70が誘導され,再荷重から3日目の筋傷害が抑えられた.しかし,1度の熱刺激だけでは,長期的な筋傷害の予防効果は得られなかった.The purpose of this study was to determine whether heat stress is preventive for muscle fiber injury induced by reloading after immobilization in rat soleus muscle. Forty-five male 8-week-old Wistar rats were used. Rats were divided randomly into control (C, n=15), immobilized followed by normal recovery (IR, n=15), and immobilized followed by heat stress before reloading (IH, n=15) groups. Bilateral ankles of each rat in the IR and IH groups were fixed in full planter flexion with a plaster cast for 4 weeks. Immediately after 4 weeks of immobilization, reloading was permitted in the IR group. Rats in the IH group were first exposed to heat stress (41 ℃ for 60 min) in an incubator under anesthesia 2 days before reloading. At 0, 1 and 3 days after reloading, both soleus muscles in all groups were excised for histopathological and biochemical analyses. Immediately after remobilization, Hsp70 levels were significantly increased in IH groups compared with IR groups. In 3 days after reloading, the number of necrotic muscle fibers was significantly increased in IR compared with IH groups. The present findings suggest that heat stress prior to reloading induces expression of Hsp70 and leads to protective effect against soleus muscle injury induced by reloading after immobilization.

使用固定在后肢铸件上的大鼠，我们研究了热刺激的作用，然后重新加载对重新加载引起的肌肉损伤。将大鼠分为对照组和实验组，并设置了实验组以重新加载重新加载组，在该组中，将实验组设置为重新加载铸件4周，并进行固定并进行热刺激的热刺激组，并在重新加载后将热刺激组设置为重新加载。搜索周期是重新加载后的0、1、3和5天，并收集比目鱼肌，并将热休克设置为蛋白质（HSP）70个含量和数量的坏死纤维。仅在第0天和重新加载组的热刺激组中，HSP70含量明显更高。在所有搜索时间，重新加载组的坏死纤维数量明显高于对照组。此外，在比较重新加载组和热刺激组时，在第3天，重新加载组的热刺激组显着降低，在第5天，在重新加载组中，热刺激组明显更高。在重新加载过程中，在重新加载前诱导骨骼肌的HSP70，在第3天抑制肌肉损伤。但是，仅一种程度的热刺激并不能提供肌肉损伤的长期预防作用。这项研究的目的是确定热应激是否可以预防大鼠比目鱼肌肉中固定后通过重新加载引起的肌肉纤维损伤。使用了45个雄性8周大的Wistar大鼠。将大鼠随机分为对照（C，n = 15），固定，然后进行正常恢复（IR，n = 15），并固定在重新加载之前（IH，n = 15）组之前进行热应力。 IR和IH组中每只大鼠的双侧脚踝均匀地固定在扁平的屈曲中，用石膏铸造4周。固定4周后，立即在IR组中允许重新加载。在重新加载前2天，在麻醉下首次将IH组的大鼠暴露于孵化器中的热应激（41℃）。在重新加载后的0、1和3天，所有组中的双肌肌肉都非常适合组织病理学和生化分析。与IR组相比，IH组重新启动后，IH组的Hsp70水平明显增加。在重新加载后的3天内，与IH组相比，IR的坏死肌纤维数量显着增加。目前的发现表明，重新加载之前的热应力会影响HSP70的表达，并导致对固定后通过重新加载引起的比目鱼肌损伤的保护作用。