衛星細胞のレドックス調節と骨格筋の治癒
2024年11月16日 更新者：Ioannis G. Fatouros、University of Thessaly
運動誘発性の筋肉損傷後のサテライト細胞の調節と骨格筋の治癒に対する酸化還元電位の影響
骨格筋幹細胞 (サテライト細胞) は、筋原線維損傷後の筋肉の成長とリモデリングに不可欠です。
骨格筋の外傷は、がん悪液質や筋ジストロフィーなどのタンパク質分解の亢進と筋肉の消耗を特徴とする多くの異化状態に存在し、身体能力の障害と生活の質の低下をもたらします。
動物および細胞培養で行われた最近の研究は、炎症および酸化ストレスのレベルの増加と抗酸化防御の低下が、筋肉治癒中の衛星細胞の応答と筋原性プログラミングを鈍らせる可能性があることを示しています。
しかし、サテライト細胞に対するレドックス状態の影響と、ヒトの筋筋原性に関する証拠は不足しています。
運動による筋肉の損傷は、前述の状態と非常に似ているため、筋肉の治癒中の衛星細胞のレドックス依存性調節を調査するための貴重なツールとなります。
したがって、本研究の目的は、安静時および損傷運動によって誘発される無菌性筋肉外傷後の衛星細胞応答に関与する細胞内経路に対するレドックス状態摂動 (N-アセチルシステイン投与による) の影響を調べることです。
調査の概要
詳細な説明
18～30歳の若い男性40～60人が最初に研究に登録されます。
次に、参加者は、利き足の外側広筋の基底衛星細胞の内容に基づいて、1) 低回答者 (LR) または 2) 高回答者 (HR) グループのいずれかに割り当てられます。
二重盲検、クロスオーバー、反復測定デザインでは、参加者はプラセボ (PLA) または N-アセチルシステイン (NAC) のいずれかを運動前 (7 日間の負荷段階)、運動日、および 1 回の激しい運動の後 8 日間連続して消費します。運動 (アイソキネティック ダイナモメーターで 30 度/秒で 300 回のエキセントリック収縮)。
両方の条件で、血液サンプルと筋肉生検は、ベースライン、運動プロトコルの前、および運動後 2 日目と 8 日目に収集されます。
筋肉のパフォーマンスと痛みも同じ時点で評価されます。
最初のトライアルの前に、参加者の食事摂取量 (食事リコールによる) と身体活動 (加速度計による) が分析され、抗酸化物質とタンパク質の摂取量を正常化するために参加者に栄養計画が提供されます。
試験の間に 4 週間のウォッシュアウト期間が設けられます。
血液サンプルは、炎症および酸化ストレスマーカーについて分析されます。
筋肉サンプルは、サテライト細胞の応答と筋原性、細胞内シグナル伝達タンパク質のタンパク質レベル、筋肉のチオール、および抗酸化酵素活性について分析されます。
研究の種類
介入
入学 (実際)
45
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
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Thessaly
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Trikala、Thessaly、ギリシャ、42100
- Laboratory of Exercise Biochemistry, Exercise Physiology,and Sports Nutrition, School of Physical Education and Sport Science, University of Thessaly
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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
14年～26年 (大人)
健康ボランティアの受け入れ
はい
説明
包含基準:
- 筋骨格損傷の最近の病歴はない
- 非喫煙者。
- 研究中は激しい身体活動を控えてください
- 研究前（少なくとも6か月）および研究中は、カフェイン、アルコール、パフォーマンス向上または抗酸化サプリメント、NSAIDおよび医薬品の摂取を控えてください。
除外基準:
- 既知のNAC不耐性またはアレルギー
- 最近の熱性疾患
- 筋肉病変および/または下肢外傷の最近の病歴
- 代謝性疾患の存在
- 抗炎症薬の使用。
- 筋肉代謝と相互作用する薬物の使用。
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
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：クロスオーバー割り当て
- マスキング：4倍
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：N-アセチルシステイン
N-アセチルシステインの補給: 経口で、1 日あたり 40 mg/kg を 3 回の投与 (各 250 ml) で 7 日間連続して、運動直後に。
残りの 8 日間は、1 日 40mg/kg を 3 回 (各 250ml) 服用します。
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粉末状のN-アセチルシステインを、水248mlとスクラロースを含む天然のノンカロリー香料甘味料2mlを含む250mlの飲料で希釈したもの。
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アクティブコンパレータ：プラセボ
プラセボ投与: 1 日 750 ml を 3 回 (各 250 ml) 連続 7 日間、運動直後に経口投与。
残りの8日間は、1日750mlを3回（各250ml）。
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プラセボは、248 ml の水と 2 ml の天然のノンカロリーの香味甘味料含有スクラロースで構成されていました。
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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 |
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筋サテライト細胞数 (Pax7+ 細胞) および活性化状態 (Pax7+/MyoD+ 細胞) の変化
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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サテライト細胞の数と活性化状態は、免疫組織化学を介して筋肉で評価されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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筋筋原性mRNA発現の変化
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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筋原性因子 5 (Myf5)、ミオゲニン、筋原性因子 6 (Myf6/MRF4)、およびミオスタチンの mRNA 発現レベルは、リアルタイム ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) を使用して筋肉で評価されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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筋肉の炎症状態の変化
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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免疫組織化学を使用して、炎症誘発性 (M1+) および抗炎症性 (M2+) マクロファージを筋肉で測定します。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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筋肉の細胞内抗酸化酵素の変化
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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グルタチオンペルオキシダーゼ 3 (GPx3)、スーパーオキシドジスムターゼ 1 (SOD1)、およびチオレドキシン (Trx1) のタンパク質レベルは、ウェスタンブロッティングを使用して測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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筋肉のチオール含有量の変化
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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還元型グルタチオン (GSH) および酸化型グルタチオン (GSSG) の濃度レベルは、分光測光法で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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筋肉の細胞内シグナル伝達タンパク質の変化
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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IGF-1、Notch1、および Wnt3 のタンパク質レベルは、ウェスタンブロッティングを使用して測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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骨格筋損傷レベルの変化
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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骨格筋の損傷は、H&E染色を使用した組織化学によって定量化されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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安静時代謝率 (RMR)
時間枠：ベースラインで
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RMR は、参加者を仰臥位で一晩絶食させた後、15 分間の安定化期間の後、標準的なキャリブレーション プロトコルに従って、換気フード システムを備えた携帯型開回路間接熱量計を使用して、1 分間の VO2/CO2 測定を 30 回連続して行うことによって評価されます。 .
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ベースラインで
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体組成
時間枠：ベースラインで
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体組成は、デュアル エネルギー X 線吸収測定スキャナー (DXA) を使用して測定されます。
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ベースラインで
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最大酸素消費量 (VO2max)
時間枠：ベースラインで
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VO2max は、肺ガス交換システム (Oxycon Mobile; Sensor-Medics Corporation) を備えたトレッドミルでの自発的な疲労までの連続増分実行中に評価されます。
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ベースラインで
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等速強度
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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60 度での最大膝伸展偏心ピーク トルクは、等速性動力計で評価されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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遅発性筋肉痛（DOMS）の変化
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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筋肉痛は、フルスクワットを 3 回繰り返した後、筋肉腹と弛緩した内側広筋、外側広筋、および大腿直筋の遠位領域の触診中に評価されます。
被験者は、視覚的なアナログ スケール (0-10) で自分の DOMS を評価します。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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身体活動
時間枠：ベースラインで。
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習慣的な身体活動のレベルは、加速度計 (ActiGraph GT3X-BT 加速度計) を使用して評価されます。
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ベースラインで。
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食事摂取量
時間枠：ベースラインで。
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毎日の食事摂取量は、7 日間の食事リコールを使用して評価されます。
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ベースラインで。
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血中のインターロイキン-1β (IL-1β)
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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IL-1βの濃度は、血漿で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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血中のインターロイキン-6 (IL-6)
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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IL-6の濃度は、血漿で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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血中のインターロイキン-8 (IL-8)
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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IL-6の濃度は、血漿で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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血中のインターロイキン-10 (IL-10)
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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IL-10の濃度は、血漿で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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血液中のコルチゾール
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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血清中のコルチゾール濃度を測定します。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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タンパク質カルボニル (PC)
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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タンパク質カルボニルの濃度は、筋肉で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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マロンジアルデヒド (MDA)
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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マロンジアルデヒドの濃度は、筋肉で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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総抗酸化能 (TAC)
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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TAC の濃度は、血清で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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カタラーゼ
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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カタラーゼの濃度は、赤血球溶解物で測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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クレアチンキナーゼ (CK)
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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血清中のＣＫ濃度を測定する。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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血液中の白血球数
時間枠：ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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血液中の白血球数が測定されます。
血液中の白血球数が測定されます。
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ベースライン時、運動プロトコル前、および運動後 2 日目と 8 日目。
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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。
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捜査官
- 主任研究者：Konstantinos Papanikolaou, PhD、University of Thessaly, School of Physical Education & Sport Science
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。
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7月22日
一次修了 (実際)
2022年5月1日
研究の完了 (実際)
2022年8月1日
試験登録日
最初に提出
2018年10月11日
QC基準を満たした最初の提出物
2018年10月16日
最初の投稿 (実際)
2018年10月19日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2024年11月20日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2024年11月16日
最終確認日
2024年11月1日
詳しくは
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