2型糖尿病マウスに対する静的筋力トレーニング法
Summary
このプロトコルは、マウス用の静的トレーニング機器を作成する簡単な方法を提供します。本装置は、マウスの四肢の筋等尺性収縮を維持することで、従来の運動による2型糖尿病(T2DM)への介入効果を検証し、2型糖尿病の臨床治療に新たな運動療法を提供します。
Abstract
2型糖尿病(T2DM)の治療は、患者の健康を改善する上で大きな困難です。運動は、2型糖尿病の主な介入の1つです。静的筋力トレーニングは、中国の伝統的なスポーツの主要な形態の1つです。研究によると、静的筋力トレーニングは T2DM 介入の効果的な臨床方法ですが、マウスでの静的トレーニングに適した実験装置はありません。臨床研究から基礎研究に移行する際の難しさの一つが、適切な実験装置を設計することです。T2DMにおける静的トレーニング介入のメカニズムをさらに研究するために、この論文ではマウス用の静的トレーニングデバイスを作成するための簡単な方法を紹介します。このデバイスには、操作が簡単で、材料が安く、実現性が高いという利点があります。このプロトコルの下で実施された以前の研究では、静的トレーニングが T2DM マウスの血糖値を効果的に下げ、骨格筋細胞のミトコンドリア機能を改善することが示されています。本装置の導入は、伝統的な運動がT2DMの介入に及ぼすメカニズムの研究を推進し、運動の定量的介入の基礎を築くことを目的としています。
Introduction
2型糖尿病(T2DM)は、インスリン抵抗性とβ細胞機能障害を特徴とする慢性疾患であり、世界の健康に対する重大な脅威です1。運動は、2型糖尿病の管理における重要な介入です。多くの研究により、太極拳やBa Duan Jinなどの伝統的な中国の運動方法が、2型糖尿病2,3,4,5の個人の血糖値と生活の質を大幅に改善することが示されています。これらの動きを実行するには、トレーナーは一定時間安定した体と関節の位置を維持する必要があります。静的な位置は、一般に静的な強度6と呼ばれる静的な筋肉の収縮を行うことによって維持されます。
しかし、T2DMにおける静的筋力トレーニング介入のメカニズムは明らかにされていません。この問いに答えるためには、動物実験が欠かせません。等尺性運動中、筋肉は活性化され、一定の長さを維持し、安全に最大張力を達成します7。静的筋力トレーニングの実験では、試験動物は等尺性筋収縮を行い、この筋収縮状態を維持することが求められます。マウスやラットなどの実験動物に対して、静的筋力トレーニングをどのように実施するかは、研究において大きな問題となっています。まず、動物は命令に従うのに苦労し、必要に応じて筋肉を収縮させます。第二に、動物が抵抗下で安定した位置を維持することは困難であり、等尺性筋収縮の目的は達成できない。必要に応じて動物に訓練を任せる一方で、ストレスや不安の緩和、痛みの最小化、全体的な状態の改善など、動物福祉に関連する懸念に対処することが重要です。このプロトコルは、ラット8,9の静的学習モデルに関するもので、ここではマウスの静的学習のための簡単なデバイスを紹介する。マウスの後肢を持ち上げると、直立反射によって腹筋が収縮し、前足が前のクロスバーをつかみ、次に前肢と後肢が重力に逆らって収縮します。マウスは短いバーをつかむと動くことができず、その結果、筋肉は等尺性収縮状態になります。
Protocol
Representative Results
Discussion
静的筋力トレーニングは、脂肪の蓄積を減らし、体重減少を助け、代謝を高めることができます8。さらに、骨格筋細胞におけるPGC-1αの発現とミトコンドリア生合成を増強し、2型糖尿病マウスのグルコース代謝を改善し、その結果として血糖値を低下させます11。静的訓練が2型糖尿病に及ぼす影響やメカニズムを確認するためには、実験動物に対して静的?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、National Clinical Research Base of Traditional Chinese Medicine(JDZX2015127、安徽省中医薬病院に基づく)の特別科学研究プロジェクトの第2陣によって支援されています。
Materials
| Acrylic boards | Transparent acrylic boards with 5mm thickness. The size should be larger than 20cm×20cm | ||
| Boxes | Two boxes of the same height (15~20cm) | ||
| ELISA KIT | H203-1-2 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | |
| Hot melt glue gun | Avoid touching the gun head to cause burns | ||
| Knives | No special requirement | ||
| Metformin tablets | 1396309 | Sigma | |
| scissors | No special requirement | ||
| Sticks | Several wooden sticks with a diameter of 3mm | ||
| Streptozotocin | S0130 | Sigma | |
| Tape | No special requirement | ||
| Transmission Electron Microscope (TEM) | HT7700 | HITACHI |
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