微小重力下におけるヒト筋細胞の電気刺激 (microG)
2025年6月6日 更新者:AdventHealth Translational Research Institute
微小重力下でのヒト筋細胞の電気刺激: 筋萎縮 (microG) に対抗する治療法を評価するための in vitro モデル
この研究の目的は、微小重力下での筋肉の変化を評価することです。
これは、運動の健康上の利点を説明するのに役立ちます.
体組成 (脂肪と除脂肪体重) を測定する二重エネルギー X 線吸収測定法 (DEXA) スキャンなど、研究者に人体についての詳細を伝えるために実行できるテストがあります。
筋力テストとハンドグリップ テストを使用すると、個々の筋肉の強さとパワーを知ることができます。
VO2 max テストは、個人の有酸素フィットネス レベルを理解するのに役立ちます。この研究の最も重要な側面の 1 つは、筋肉細胞です。
筋肉生検では、太ももから筋肉細胞を採取し、ロケットで宇宙に送ります。
研究者は、国際宇宙ステーションに搭載された低重力環境でこれらの筋細胞を研究します。
これらの条件下で筋細胞を研究することは、老化プロセスの加速を模倣する可能性があり、研究者が高齢者の筋消耗をよりよく理解するのに役立ちます.
調査の概要
研究の種類
観察的
入学 (推定)
75
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究場所
-
-
Florida
-
Orlando、Florida、アメリカ、32804
- Translational Research Institute for Metabolism and Diabetes
-
-
参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
20年~80年 (大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
はい
サンプリング方法
非確率サンプル
調査対象母集団
20〜40歳と60〜80歳の範囲の男性と女性が募集されました。
参加者は医学的にスクリーニングされ、健康、体重が安定している(過去6か月間は3kg未満の体重変化)、および運動の禁忌はありませんでした。
ほぼ同数の男性と女性が募集されました。
人種も民族も除外されていませんでした。
説明
包含基準:
- 参加者はインフォームドコンセントを与えることができ、インフォームドコンセントフォームに自発的に署名し、日付を記入し、治験審査委員会によって承認され、医療保険の相互運用性と説明責任に関する法律の承認(HIPAA)またはその他のプライバシー承認を提供しました研究に参加する前に。
- 参加者は 20 歳から 40 歳または 60 歳から 80 歳です。
- 参加者のBMI <30 kg/m2
- 参加者は、規定された活動レベルを含め、研究全体で必要なフォームに記入するなど、説明されているプロトコルに従う意思があると述べています。
除外基準:
- -参加者は、1型または2型糖尿病の病歴を報告します。またはスクリーニング訪問時にHgb A1c> 6.5%。
- 参加者は積極的に減量および/またはライフスタイルの変更を追求しています。
- -参加者には褥瘡の病歴があります。
- -参加者は、深部静脈血栓症(DVT)、最近(過去3か月以内)の肺塞栓症の既往歴がある、またはD-ダイマーテストが陽性であり、スクリーニング時に下肢の超音波検査を行っている、または既知の凝固亢進状態、またはその他の凝固または出血障害.
- -参加者は、研究PIまたは医学研究者(MI)の意見で、高血圧または低血圧の制御が不十分です。
- -参加者は未治療の甲状腺機能低下症または甲状腺機能亢進症を患っています。
- -参加者は、現在の感染症(処方の抗菌薬または抗ウイルス薬、または入院が必要)、またはコルチコステロイド治療(吸入または局所ステロイドを除く) スクリーニング訪問前の過去3か月。
- -参加者は現在、処方強度の抗炎症薬を服用しているか、スクリーニングの6週間前に処方強度の抗炎症薬を服用しています。
- -参加者は、スクリーニング訪問前の過去3週間に2日以上の入院を必要とする手術を受けました。
- -参加者は活動的な悪性腫瘍または自己免疫疾患を患っています。
- -参加者は現在、研究PIの意見で重大な肝機能障害を持っています(軽度の無症候性脂肪肝は許容されます)、または肝酵素検査は正常限界の2.5倍以上です。
- -参加者は、自己報告によると、活動性結核、B型またはC型肝炎、またはHIVなどの慢性の伝染性感染症を患っています。
- -参加者は切断者であり、および/または部分的または完全な義肢の存在を持っています。
- 参加者は重大な心血管イベントを経験しています (例: -心筋梗塞、脳卒中)スクリーニング訪問の6か月前;またはうっ血性心不全の既往歴;または参加者は、スクリーニング時の心電図中に評価された心血管疾患の証拠を持っています。
- -参加者は、重度の下痢、吐き気、または嘔吐の病歴があるか、現在制御されていません。
- -参加者は、胃腸管の閉塞、炎症性腸疾患、短腸症候群、またはステージIII以上の胃食道逆流症、胃不全麻痺、消化性潰瘍疾患、セリアック病、腸の運動障害、憩室炎、虚血性大腸炎などの他の形態の胃腸疾患を持っています。
- 参加者は過去 3 か月以内にタバコを使用しました。
- -参加者は過去5年以内に薬物またはアルコール乱用(1日3杯以上)の病歴があります
- -女性の参加者は妊娠中、授乳中、またはスクリーニング訪問前の産後6週間以内です
- -参加者は腎機能障害があります:推定糸球体濾過率(eGFR)≤50 ml / min / 1.73m2 審査で決定。
- -参加者のトリグリセリドレベルは≥250 mg / dlであり、LDLコレステロールはスクリーニングで> 150 mg / dlです。
- -参加者は、単一の尿検体のスクリーニングで、尿アルブミン対クレアチニン比(UACR)が300 mg / g以上です(国立腎臓財団のガイドラインによる)。
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
|---|---|
|
若い大人
若い成人から筋肉生検標本を取得し(20〜40歳)、ヒト原発性筋肉細胞ヒドロゲル培養の電気刺激のためのミリフルイドチップを開発します。
|
外側広筋の生検は、バーグストロム法を使用して左脚で行われます。皮膚は #11 メスで切開され (約 0.75 cm)、バーグストロム針が外側広筋に挿入されます。
吸引下で約 150 mg の筋肉組織が得られます。
生検後、出血を止めるために圧力が加えられ、皮膚はステリストリップで閉じられます(ステリストリップにアレルギーがある場合は縫合し、生検後7〜10日で除去します)。
滅菌ドレッシングが適用されます。
エース包帯は、腫れや痛みを和らげるために、圧迫やアイスパックと一緒に使用することもできます.
有酸素運動能力は、静止自転車の運動テスト中に最大 O2 消費量 (VO2max) を測定することによって決定されます。
心拍数、血圧、ECG は、このテスト全体で記録されます。
被験者は低抵抗のマウスピースで呼吸し、鼻クリップを装着します。
呼気ガスは間接熱量測定によって測定され、心拍数はポータブル心拍数モニターによって監視されます。
標準化されたウォームアップに続いて、対象者は中程度の強度で運動を開始し、対象者がそれ以上続けることができなくなるまで毎分ワークロードを増やします。
被験者が有酸素代謝の最大能力を達成したことを合理的に確認するために、酸素摂取量の横ばい(プラトー)または減少を実証する必要があります。
|
|
高齢者
高齢者(60〜80歳)から筋肉生検標本を取得して、ヒト原発性筋肉細胞ヒドロゲル培養の電気刺激のためのミリフルイドチップを開発します。
|
外側広筋の生検は、バーグストロム法を使用して左脚で行われます。皮膚は #11 メスで切開され (約 0.75 cm)、バーグストロム針が外側広筋に挿入されます。
吸引下で約 150 mg の筋肉組織が得られます。
生検後、出血を止めるために圧力が加えられ、皮膚はステリストリップで閉じられます(ステリストリップにアレルギーがある場合は縫合し、生検後7〜10日で除去します)。
滅菌ドレッシングが適用されます。
エース包帯は、腫れや痛みを和らげるために、圧迫やアイスパックと一緒に使用することもできます.
有酸素運動能力は、静止自転車の運動テスト中に最大 O2 消費量 (VO2max) を測定することによって決定されます。
心拍数、血圧、ECG は、このテスト全体で記録されます。
被験者は低抵抗のマウスピースで呼吸し、鼻クリップを装着します。
呼気ガスは間接熱量測定によって測定され、心拍数はポータブル心拍数モニターによって監視されます。
標準化されたウォームアップに続いて、対象者は中程度の強度で運動を開始し、対象者がそれ以上続けることができなくなるまで毎分ワークロードを増やします。
被験者が有酸素代謝の最大能力を達成したことを合理的に確認するために、酸素摂取量の横ばい(プラトー)または減少を実証する必要があります。
|
この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
筋生検パラメータ
時間枠:約30分
|
若年および老年研究グループのそれぞれの 9 人の参加者からの筋生検パラメータ (分離された衛星細胞) の収集。
|
約30分
|
協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
捜査官
- 主任研究者:Paul Coen, PhD、study principal investigator
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
一般刊行物
- Sparks LM, Moro C, Ukropcova B, Bajpeyi S, Civitarese AE, Hulver MW, Thoresen GH, Rustan AC, Smith SR. Remodeling lipid metabolism and improving insulin responsiveness in human primary myotubes. PLoS One. 2011;6(7):e21068. doi: 10.1371/journal.pone.0021068. Epub 2011 Jul 8.
- Janssen I, Shepard DS, Katzmarzyk PT, Roubenoff R. The healthcare costs of sarcopenia in the United States. J Am Geriatr Soc. 2004 Jan;52(1):80-5. doi: 10.1111/j.1532-5415.2004.52014.x.
- Kim TN, Choi KM. Sarcopenia: definition, epidemiology, and pathophysiology. J Bone Metab. 2013 May;20(1):1-10. doi: 10.11005/jbm.2013.20.1.1. Epub 2013 May 13.
- Cohen S, Nathan JA, Goldberg AL. Muscle wasting in disease: molecular mechanisms and promising therapies. Nat Rev Drug Discov. 2015 Jan;14(1):58-74. doi: 10.1038/nrd4467.
- Brioche T, Lemoine-Morel S. Oxidative Stress, Sarcopenia, Antioxidant Strategies and Exercise: Molecular Aspects. Curr Pharm Des. 2016;22(18):2664-78. doi: 10.2174/1381612822666160219120531.
- Fitts RH, Trappe SW, Costill DL, Gallagher PM, Creer AC, Colloton PA, Peters JR, Romatowski JG, Bain JL, Riley DA. Prolonged space flight-induced alterations in the structure and function of human skeletal muscle fibres. J Physiol. 2010 Sep 15;588(Pt 18):3567-92. doi: 10.1113/jphysiol.2010.188508. Epub 2010 Jul 26.
- Trappe S, Costill D, Gallagher P, Creer A, Peters JR, Evans H, Riley DA, Fitts RH. Exercise in space: human skeletal muscle after 6 months aboard the International Space Station. J Appl Physiol (1985). 2009 Apr;106(4):1159-68. doi: 10.1152/japplphysiol.91578.2008. Epub 2009 Jan 15.
- Vandenburgh H, Chromiak J, Shansky J, Del Tatto M, Lemaire J. Space travel directly induces skeletal muscle atrophy. FASEB J. 1999 Jun;13(9):1031-8. doi: 10.1096/fasebj.13.9.1031.
- Higashibata A, Hashizume T, Nemoto K, Higashitani N, Etheridge T, Mori C, Harada S, Sugimoto T, Szewczyk NJ, Baba SA, Mogami Y, Fukui K, Higashitani A. Microgravity elicits reproducible alterations in cytoskeletal and metabolic gene and protein expression in space-flown Caenorhabditis elegans. NPJ Microgravity. 2016 Jan 21;2:15022. doi: 10.1038/npjmgrav.2015.22. eCollection 2016.
- Aas V, Bakke SS, Feng YZ, Kase ET, Jensen J, Bajpeyi S, Thoresen GH, Rustan AC. Are cultured human myotubes far from home? Cell Tissue Res. 2013 Dec;354(3):671-82. doi: 10.1007/s00441-013-1655-1. Epub 2013 Jun 8.
- Gaster M, Petersen I, Hojlund K, Poulsen P, Beck-Nielsen H. The diabetic phenotype is conserved in myotubes established from diabetic subjects: evidence for primary defects in glucose transport and glycogen synthase activity. Diabetes. 2002 Apr;51(4):921-7. doi: 10.2337/diabetes.51.4.921.
- Henry RR, Ciaraldi TP, Abrams-Carter L, Mudaliar S, Park KS, Nikoulina SE. Glycogen synthase activity is reduced in cultured skeletal muscle cells of non-insulin-dependent diabetes mellitus subjects. Biochemical and molecular mechanisms. J Clin Invest. 1996 Sep 1;98(5):1231-6. doi: 10.1172/JCI118906.
- Thompson DB, Pratley R, Ossowski V. Human primary myoblast cell cultures from non-diabetic insulin resistant subjects retain defects in insulin action. J Clin Invest. 1996 Nov 15;98(10):2346-50. doi: 10.1172/JCI119046.
- McGregor RA, Poppitt SD, Cameron-Smith D. Role of microRNAs in the age-related changes in skeletal muscle and diet or exercise interventions to promote healthy aging in humans. Ageing Res Rev. 2014 Sep;17:25-33. doi: 10.1016/j.arr.2014.05.001. Epub 2014 May 14.
- Hangelbroek RW, Fazelzadeh P, Tieland M, Boekschoten MV, Hooiveld GJ, van Duynhoven JP, Timmons JA, Verdijk LB, de Groot LC, van Loon LJ, Muller M. Expression of protocadherin gamma in skeletal muscle tissue is associated with age and muscle weakness. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2016 Dec;7(5):604-614. doi: 10.1002/jcsm.12099. Epub 2016 Feb 2.
- Su J, Ekman C, Oskolkov N, Lahti L, Strom K, Brazma A, Groop L, Rung J, Hansson O. A novel atlas of gene expression in human skeletal muscle reveals molecular changes associated with aging. Skelet Muscle. 2015 Oct 9;5:35. doi: 10.1186/s13395-015-0059-1. eCollection 2015.
- Chopard A, Lecunff M, Danger R, Lamirault G, Bihouee A, Teusan R, Jasmin BJ, Marini JF, Leger JJ. Large-scale mRNA analysis of female skeletal muscles during 60 days of bed rest with and without exercise or dietary protein supplementation as countermeasures. Physiol Genomics. 2009 Aug 7;38(3):291-302. doi: 10.1152/physiolgenomics.00036.2009. Epub 2009 May 26.
- Robinson MM, Dasari S, Konopka AR, Johnson ML, Manjunatha S, Esponda RR, Carter RE, Lanza IR, Nair KS. Enhanced Protein Translation Underlies Improved Metabolic and Physical Adaptations to Different Exercise Training Modes in Young and Old Humans. Cell Metab. 2017 Mar 7;25(3):581-592. doi: 10.1016/j.cmet.2017.02.009.
- Adams CM, Ebert SM, Dyle MC. Use of mRNA expression signatures to discover small molecule inhibitors of skeletal muscle atrophy. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2015 May;18(3):263-8. doi: 10.1097/MCO.0000000000000159.
- Dyle MC, Ebert SM, Cook DP, Kunkel SD, Fox DK, Bongers KS, Bullard SA, Dierdorff JM, Adams CM. Systems-based discovery of tomatidine as a natural small molecule inhibitor of skeletal muscle atrophy. J Biol Chem. 2014 May 23;289(21):14913-24. doi: 10.1074/jbc.M114.556241. Epub 2014 Apr 9.
- Baumgartner RN, Koehler KM, Gallagher D, Romero L, Heymsfield SB, Ross RR, Garry PJ, Lindeman RD. Epidemiology of sarcopenia among the elderly in New Mexico. Am J Epidemiol. 1998 Apr 15;147(8):755-63. doi: 10.1093/oxfordjournals.aje.a009520.
- Allen DL, Bandstra ER, Harrison BC, Thorng S, Stodieck LS, Kostenuik PJ, Morony S, Lacey DL, Hammond TG, Leinwand LL, Argraves WS, Bateman TA, Barth JL. Effects of spaceflight on murine skeletal muscle gene expression. J Appl Physiol (1985). 2009 Feb;106(2):582-95. doi: 10.1152/japplphysiol.90780.2008. Epub 2008 Dec 12.
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2019年1月25日
一次修了 (推定)
2025年12月1日
研究の完了 (推定)
2025年12月1日
試験登録日
最初に提出
2018年9月7日
QC基準を満たした最初の提出物
2018年9月7日
最初の投稿 (実際)
2018年9月11日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2025年6月11日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2025年6月6日
最終確認日
2025年6月1日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。