リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「筋・筋膜痛における好中球細胞外トラップの関与に関する研究」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

筋・筋膜痛における好中球細胞外トラップの関与に関する研究

鈴木 一瑛 東北大学

2022.03.25

概要

背景:
好中球細胞外トラップ(Neutrophil Extracellular Traps:NETs)は好中球が細胞外に放出するDNAを主体とした網状構造物で、様々な自己炎症性疾患に関与する。特に高尿酸血症に伴う痛風発作では、その疼痛発症にNETsが関与することが近年報告されている。マウスを用いた筋性疼痛モデルの先行研究では、筋組織内尿酸濃度の上昇が疼痛発症に関与することが報告されている。
しかしながら、筋性疼痛発症に局所的な尿酸値の上昇を介してNETsが関与しているかについての報告はない。

目的:
マウス下腿三頭筋の過活動による筋性疼痛モデルを用い、疼痛発症における尿酸とNETsの関与について検討することを目的とした。

方法:
5ー7週齢の雄性マウスを使用し、片側下腿三頭筋に1日1回、10V、100msec、10Hz、30minの電気刺激を7日間連続で加えて過剰な筋収縮を誘発し、マウス筋痛モデルを作成した(Stimulated 群)。電気刺激を行わない反対側下腿三頭筋を Control群とした。
腓腹部外側に一定の圧力をかけるRandall–Selitto testで圧痛閾値を測定した。採取した下腿三頭筋を免疫組織化学染色、Western Blottinoft、Fluorometric assay、定量polymerase chain reaction、二光子顕微鏡を用い、NETs のマーカーであるcitrullinated histone H3(citH3)、好中球のマーカーであるLymphocyte antioften 6 complex locus G6D(Ly6G)、筋組織内尿酸(Uric acid: UA)濃度、炎症性サイトカインであるinterleukin-1β(IL-1β)を解析した。
さらに、DNaseⅠによる細胞外DNAの分解、抗Gr-1抗体による好中球の枯渇、高尿酸血症治療薬であるFebuxostatによる尿酸生成阻害が、NETs形成による筋痛を改善するかを調べた。また、血液サンプルを採取し、血中のcitH3およびmyeloperoxidase-deoxyribonucleic acid complex(MPO-DNA)を測定、筋痛の血中マーカーとなりうるかを検証した。

結果:
Control群に比しStimulated群で有意に圧痛閾値が有意に低下し、NETs のマーカーである citH3 と IL-1β の発現誘導、組織内尿酸濃度の有意な増加が認められた。以上の所見は、抗Gr-1抗体による好中球の枯渇、DNaseⅠによる細胞外DNAの分解、高尿酸血症治療薬Febuxostat投与により有意に改善した。
また、二光子顕微鏡では、NETsはStimulated群の筋組織内でも特に筋表層、筋膜周囲で多く観察された。血中citH3は変化がなく、MPO-DNAに有意差はみられなかったが、Stimulated 群で上昇する傾向があった。

考察:
本研究から、マウスの筋性疼痛モデルにおいて尿酸濃度の上昇を介したNETsの増加が、筋痛発症の一因となることが示された。投薬によってNETs形成が抑制され、筋組織内の尿酸濃度が改善した。筋障害に起因した好中球遊走とその後のNETs形成が、核酸代謝由来の筋組織内尿酸濃度の上昇に繋がり、結果として圧痛閾値を下げた可能性がある。また、NETsは筋膜周囲に集積しており、筋膜組織に好中球が優位に集まるメカニズムの存在が示唆された。

この論文で使われている画像

参考文献

1 Hanvold, T. N. et al. The effect of work-related sustained trapezius muscle activity on the development of neck and shoulder pain amonoft younoft adults. Scandinavian journal of work, environment & health 39, 390-400, doi:10.5271/sjweh.3357 (2013).

2 van Dieen, J. H., Selen, L. P. & Cholewicki, J. Trunk muscle activation in low-back pain patients, an analysis of the literature. Journal of electromyooftraphy and kinesioloofty : official journal of the International Society of Electrophysiolooftical Kinesioloofty 13, 333-351, doi:10.1016/s1050-6411(03)00041-5 (2003).

3 Boroft-Stein, J. & Simons, D. G. Focused review: myofascial pain. Archives of physical medicine and rehabilitation 83, S40-47, S48- 49, doi:10.1053/apmr.2002.32155 (2002).

4 Fayaz, A., Croft, P., Lanoftford, R. M., Donaldson, L. J. & Jones, G.

T. Prevalence of chronic pain in the UK: a systematic review and meta-analysis of population studies. BMJ open 6, e010364, doi:10.1136/bmjopen-2015-010364 (2016).

5 Punnett, L. & Weoftman, D. H. Work-related musculoskeletal disorders: the epidemiolooftic evidence and the debate. Journal of electromyooftraphy and kinesioloofty : official journal of the International Society of Electrophysiolooftical Kinesioloofty 14, 13- 23, doi:10.1016/j.jelekin.2003.09.015 (2004).

6 Mills, S. E. E., Nicolson, K. P. & Smith, B. H. Chronic pain: a review of its epidemioloofty and associated factors in population-based studies. British journal of anaesthesia 123, e273-e283, doi:10.1016/j.bja.2019.03.023 (2019).

7 Mense, S. Muscle pain: mechanisms and clinical sioftnificance. Deutsches Arzteblatt international 105, 214-219,

doi:10.3238/artzebl.2008.0214 (2008).

8 Mastaoftlia, F. L. The relationship between muscle pain and fatioftue. Neuromuscular disorders : NMD 22 Suppl 3, S178-180, doi:10.1016/j.nmd.2012.10.003 (2012).

9 Dubin, A. E. & Patapoutian, A. Nociceptors: the sensors of the pain pathway. The Journal of clinical investioftation 120, 3760-3772, doi:10.1172/JCI42843 (2010).

10 Shinoda, M., Ozaki, N. & Suoftiura, Y. Involvement of ATP and its receptors on nociception in rat model of masseter muscle pain. Pain 134, 148-157, doi:10.1016/j.pain.2007.04.006 (2008).

11 Yoshida, S. et al. Involvement of inflammasome activation via elevation of uric acid level in nociception in a mouse model of muscle pain. Molecular pain 15, 1744806919858797, doi:10.1177/1744806919858797 (2019).

12 Retamoso, L. T. et al. Increased xanthine oxidase-related ROS production and TRPV1 synthesis precedinoft DOMS post-eccentric exercise in rats. Life sciences 152, 52-59, doi:10.1016/j.lfs.2016.03.029 (2016).

13 Green, H. J. & Fraser, I. G. Differential effects of exercise intensity on serum uric acid concentration. Med Sci Sports Exerc 20, 55-59, doi:10.1249/00005768-198802000-00008 (1988).

14 Kono, H., Chen, C. J., Ontiveros, F. & Rock, K. L. Uric acid promotes an acute inflammatory response to sterile cell death in mice. The Journal of clinical investioftation 120, 1939-1949, doi:10.1172/JCI40124 (2010).

15 Chen, R., Yin, C., Fanoft, J. & Liu, B. The NLRP3 inflammasome: an emeroftinoft therapeutic taroftet for chronic pain. Journal of neuroinflammation 18, 84, doi:10.1186/s12974-021-02131-0(2021).

16 Braofta, T. T. et al. Soluble Uric Acid Activates the NLRP3 Inflammasome. Scientific reports 7, 39884,doi:10.1038/srep39884 (2017).

17 Yoshida, S. et al. Involvement of neutrophils and interleukin-18 in nociception in a mouse model of muscle pain. Molecular pain 14, 1744806918757286, doi:10.1177/1744806918757286 (2018).

18 Kastner, D. L., Aksentijevich, I. & Goldbach-Mansky, R. Autoinflammatory disease reloaded: a clinical perspective. Cell 140, 784-790, doi:10.1016/j.cell.2010.03.002 (2010).

19 Mutua, V. & Gershwin, L. J. A Review of Neutrophil Extracellular Traps (NETs) in Disease: Potential Anti-NETs Therapeutics. Clinical reviews in allerofty & immunoloofty, doi:10.1007/s12016- 020-08804-7 (2020).

20 Punzi, L., Scanu, A., Ramonda, R. & Oliviero, F. Gout as autoinflammatory disease: new mechanisms for more appropriated treatment taroftets. Autoimmunity reviews 12, 66-71,doi:10.1016/j.autrev.2012.07.024 (2012).

21 Bodofsky, S., Merriman, T. R., Thomas, T. J. & Schlesinofter, N.Advances in our understandinoft of oftout as an auto-inflammatory disease. Seminars in arthritis and rheumatism 50, 1089-1100, doi:10.1016/j.semarthrit.2020.06.015 (2020).

22 Neubert, E. et al. Chromatin swellinoft drives neutrophil extracellular trap release. Nature communications 9, 3767, doi:10.1038/s41467-018-06263-5 (2018).

23 Cicco, S., Cicco, G., Racanelli, V. & Vacca, A. Neutrophil Extracellular Traps (NETs) and Damaofte-Associated Molecular Patterns (DAMPs): Two Potential Taroftets for COVID-19 Treatment. Mediators of inflammation 2020, 7527953,doi:10.1155/2020/7527953 (2020).

24 Randall, L. O. & Selitto, J. J. A method for measurement of analoftesic activity on inflamed tissue. Archives internationales de pharmacodynamie et de therapie 111, 409-419 (1957).

25 Ju, T. J., Dan, J. M., Cho, Y. J. & Park, S. Y. Inhibition of Inducible Nitric Oxide Synthase Attenuates Monosodium Urate-induced Inflammation in Mice. The Korean journal of physioloofty & pharmacoloofty : official journal of the Korean Physiolooftical Society and the Korean Society of Pharmacoloofty 15, 363-369, doi:10.4196/kjpp.2011.15.6.363 (2011).

26 Chen, C. J. et al. MyD88-dependent IL-1 receptor sioftnalinoft is essential for oftouty inflammation stimulated by monosodium urate crystals. The Journal of clinical investioftation 116, 2262-2271, doi:10.1172/JCI28075 (2006).

27 Caoftliani, J., Yanoft, W. L., Brenner, M. & Wanoft, P. Deoxyribonuclease Reduces Tissue Injury and Improves Survival After Hemorrhaoftic Shock. The Journal of suroftical research 249, 104-113, doi:10.1016/j.jss.2019.11.036 (2020).

28 Wanoft, S. et al. Febuxostat pretreatment attenuates myocardial ischemia/reperfusion injury via mitochondrial apoptosis. Journal of translational medicine 13, 209, doi:10.1186/s12967-015-0578-x(2015).

29 Chen, L., Watanabe, T., Watanabe, H. & Sendo, F. Neutrophil depletion exacerbates experimental Chaoftas' disease in BALB/c, but protects C57BL/6 mice throuofth modulatinoft the Th1/Th2 dichotomy in different directions. European journal of immunoloofty 31, 265-275, doi:10.1002/1521-4141(200101)31:1<265::AID-IMMU265>3.0.CO;2-L (2001).

30 Hirano, Y. et al. Neutralization of osteopontin attenuates neutrophil mioftration in sepsis-induced acute lunoft injury. Critical care 19, 53, doi:10.1186/s13054-015-0782-3 (2015).

31 Conlan, J. W. & North, R. J. Neutrophils are essential for early anti- Listeria defense in the liver, but not in the spleen or peritoneal cavity, as revealed by a oftranulocyte-depletinoft monoclonal antibody. The Journal of experimental medicine 179, 259-268, doi:10.1084/jem.179.1.259 (1994).

32 Rakhmilevich, A. L. Neutrophils are essential for resolution of primary and secondary infection with Listeria monocytooftenes. Journal of leukocyte bioloofty 57, 827-831, doi:10.1002/jlb.57.6.827 (1995).

33 Chaweewannakorn, C. et al. Exercise-evoked intramuscular neutrophil-endothelial interactions support muscle performance and GLUT4 translocation: a mouse oftnawinoft model study. The Journal of physioloofty 598, 101-122, doi:10.1113/JP278564 (2020).

34 Masuda, S. et al. Measurement of NET formation in vitro and in vivo by flow cytometry. Cytometry. Part A : the journal of the International Society for Analytical Cytoloofty 91, 822-829, doi:10.1002/cyto.a.23169 (2017).

35 Sumaoftin, R., Prizant, H., Lomakina, E., Wauofth, R. E. & Sarelius, I.H. LFA-1 and Mac-1 define characteristically different intralumenal crawlinoft and emioftration patterns for monocytes and neutrophils in situ. Journal of immunoloofty (Baltimore, Md. : 1950) 185, 7057-7066, doi:10.4049/jimmunol.1001638 (2010).

36 Chaweewannakorn, C. et al. Imaoftinoft of muscle activity-induced morphometric chanoftes in fibril network of myofascia by two- photon microscopy. J Anat 238, 515-526, doi:10.1111/joa.13339 (2021).

37 Tsuchiya, M. et al. Neutrophils Provide a Favorable IL-1-Mediated Immunometabolic Niche that Primes GLUT4 Translocation and Performance in Skeletal Muscles. Cell reports 23, 2354-2364, doi:10.1016/j.celrep.2018.04.067 (2018).

38 Syu, G. D., Chen, H. I. & Jen, C. J. Acute severe exercise facilitates neutrophil extracellular trap formation in sedentary but not active subjects. Med Sci Sports Exerc 45, 238-244, doi:10.1249/MSS.0b013e31826df4a1 (2013).

39 Gray, R. D. et al. Delayed neutrophil apoptosis enhances NET formation in cystic fibrosis. Thorax 73, 134-144, doi:10.1136/thoraxjnl-2017-210134 (2018).

40 Kataoka, H., Yanoft, K. & Rock, K. L. The xanthine oxidase inhibitor Febuxostat reduces tissue uric acid content and inhibits injury- induced inflammation in the liver and lunoft. European journal of pharmacoloofty 746, 174-179, doi:10.1016/j.ejphar.2014.11.013(2015).

41 Martillo, M. A., Nazzal, L. & Crittenden, D. B. The crystallization of monosodium urate. Current rheumatoloofty reports 16, 400, doi:10.1007/s11926-013-0400-9 (2014).

42 Mitroulis, I. et al. Neutrophil extracellular trap formation is associated with IL-1β and autophagy-related sioftnalinoft in oftout. PloS one 6, e29318, doi:10.1371/journal.pone.0029318 (2011).

43 Galasso, A. et al. A Comprehensive Review of the Treatment and Manaoftement of Myofascial Pain Syndrome. Current pain and headache reports 24, 43, doi:10.1007/s11916-020-00877-5 (2020).

44 Thålin, C. et al. Validation of an enzyme-linked immunosorbent assay for the quantification of citrullinated histone H3 as a marker for neutrophil extracellular traps in human plasma. Immunolooftic research 65, 706-712, doi:10.1007/s12026-017-8905-3 (2017).

45 Mandel, E. E. & Paris, D. A. The routine use of the serum flocculation reaction with Hayem's solution. The Journal of laboratory and clinical medicine 33, 1629 (1948).

46 Chauhan, A., Kaur, R., Ghoshal, S. & Pal, A. Exploration of Circulatinoft Tumour Cell (CTC) Bioloofty: A Paradioftm Shift in Liquid Biopsy. Indian journal of clinical biochemistry : IJCB 36, 131-142, doi:10.1007/s12291-020-00923-4 (2021).

47 Shi, Y. et al. Lactic Acid Accumulation Durinoft Exhaustive Exercise Impairs Release of Neutrophil Extracellular Traps in Mice. Frontiers in physioloofty 10, 709, doi:10.3389/fphys.2019.00709(2019).

48 Yiu, H. H., Graham, A. L. & Stenoftel, R. F. Dynamics of a cytokine storm. PloS one 7, e45027, doi:10.1371/journal.pone.0045027 (2012).

49 水本篤, 竹内理. 研究論文における効果量の報告のために -基礎的概念と注意点-. 英語教育研究, 31, 57-66, 2008.

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る