筋ジストロフィー鶏に対する運動負荷の運動機能と筋組織変化とに及ぼす影響

報　 　告

筋

ジ

ス

ト

ロ

フ

_ィ

ー−

me

に

対

す

る

運

動 負荷

の

運 動 機 能

と

筋 組 織 変 化

と

に

及

ぼ

す

影

響

＊

養

老

栄 樹

1

’

2）

　

佐

藤

福

志

1

’

2）

　

市 原 伸 恒

2）

山

口

　

明

o

　

高 木 昭

va2

’

3）

　

菊 池 建 機

2） 要 旨

　

筋ジス トロ フ ィ

ー

鶏は

，

ヒ トの 進行

性筋

ジス トロ フ ィ

ー

の動

物

モ デル と して用い ら れてい る

。

筋 ジス トロ _{フ ィ}

ー

鶏は発 症に伴い

，

仰 向けにさ れ る と

，

反

射

的に起き土が る

能

力が

低下

してい く。 こ の

機能低

下は

浅

胸 筋や翼 筋 群の変 性 と関 連がある こ と が考え られて い るが

，

詳 しい こ とは明 らかで は ない。 本 研 究は

筋

ジス トロ フィ

ー

_鶏

_の

_臨

_{床 的な}

_機能低

_下を

_検討

_{す る た} め に，

筋

ジス トロ フ ィ

ー

_{鶏に対して運 動を負 荷 し} ， その影

響

を浅 胸

筋

の形

態

変 化と翼の肘 関 節 伸 展 角 度の _低

_下

に

着目

して

行

っ た_。 筋ジス トロ フ ィ

ー

鶏に対 しての運 動 負 荷は

，

孵 化 後か ら

5

週 間

，

1

日

1

回， 仰 向 けの姿 勢よ り， 反 射 的に起き 上 が る動 作を

連続 的

に行い， 起き あ が れな く なるまで くり かえ した。 そ の

結

果

，毎

凵運

動

を

負荷

し た

群

は， 運

動

をしなか っ た

群

よ り起 き上が り回 数 （疲 労 度 試 験 ）

・

他 動 的 肘 関 節 伸 展 角 度におい て有意 に高い

_値

を示 し た。 ま た

，

浅 胸 筋の _組

_{織学的検討}

で は，

3

週 間 運 動 を負 荷 した群は

，

結 合 織の増 生は軽 度で

，

空 胞 形 成

，

壊 死 線 維 等の 出 現 頻 度も低か っ た_。 ま た_，

3

週

間

運 動させ

，

その後

2

週 問 運 動 を停 止 し た群は

，

運 動 停 止 以 降におい て急 激に悪 化 し， 結 合 織の増 生や空

胞

形

成線維

，

壊

死 線

維

の _{出 現}

_頻度

が

_著

_明と なっ た。 こ れ ら の結 巣よ り， 筋ジス トロ フ ィ

ー鶏

に対する運

動負荷

は， 浅 胸 筋の _組

_織

_病

_変

を

著

し く

軽

減し

，

肘 関 節 可 動 域 を 維 持させ るこ とが明 らか と なっ た。 キ

ー

ワ

ー

_ド

　

_筋ジス トロ フ ィ

ー

，

鶏

運

動負荷

・

_Effectsof　Righting　Exercise　en 　Dysfunction and

　 Myopathic 　Changes　in　Dystrophic　Chickens

D

国立精 神

・

神 経センタ

ー

武 蔵 病 院理学 診 療 科 　 （〒187　 東 京 都 小 平 市 小 川 東 町4

．

1

−D

　 Eijyu　Yohro

，

　RPT

，

　Fukushi 　Sato

，

　RPT

，

　Akira　Yamaguchi

，

　 MD ：Department 　of　Physical　Therapy

，

　National　Center

　 Hespital　fer　Mental

，

　Nervous 　and 　Muscular 　Disorders

2） 国 立 精 神

・

神 経センタ

ー

神 経 研 究 所モデル動物 開発部

　 Nobutsune　Ichihara

，

　 VMD

，

　 Tateki　 Kikuchi

，

　 PhD ：

　 Department 　of　Anirnal　 Models　for　HurnanDisease

，

　 National　Institute　of　Neuroscience

，

　NCNP

3）広 島 大 学 医 学 部 保 健 学 科

　 Akiteru　Takagi

，

　RPT ：Hiroshima 　University　School　of 　 Medicine 　 （受 付日 1996年6月17日／ 受 理 日1996年 11月30日） は じ め に

　

ヒ トの進

行

性 筋ジス トロ フ ィ

ー

に対する運動 療 法において 筋 力 維 持 訓 練は機 能 維 持

・

廃 用 性 筋 力

低

下の

_予防

の

_目

_的の ため に行わ れ る1〕2）。 し か し その _{運 動 強 度}

・

_回

_数

・

_持続時

_間にっ い て _はover

・

work 　weakness の _{危 険 性}を考 慮して運 動 負 荷量 を設 定して い く必

要

が ある3）4）。 これ まで

，

ヒ ト の 筋ジス トロ _{フ ィ}

ー

を研 究 する た めの 種々 の疾 患 モ デル_{動 物}が 用い ら れ

，

連 動 負 荷や持 続 的な筋の

伸張刺

激が， その

筋

線 維や 周 辺の 結 合 織に対して

32

理学療 法学　 第

24

巻第

1

号 どの ような影 響を及ぼすかにっ いて _{多 く}の報 告が ある5）13）。

Dick

ら 12）_は

_，

_{ヒ ト の}

_Duchenne

_{型 筋 ジ} ス トロ フ ィ

ー

と同

様 dystrophin 欠損

マ ウ ス と し て知ら れ るmdx マ ウ スは， 運 動の過 負 荷 によ り 長 母趾 伸 筋の筋 重 量は

2 −

3

カ月 齢におい て増 加 す る が，

5

−

₈

_{カ月 齢では その 増 加は 目立 たな く} なり

，

ま た

，

筋 張 力は低 下 するが運 動 負 荷の 時 間 と筋 疲 労に大 き な影 響はな か っ たと報 告して い る。 ま た

，

灰田2）は

，

マ ウス におい て運 動

負

荷 と廃用 性 筋

i

萎縮との _{関 係}にっ い て検 討 した ところ， 適 当 な運 動 量に よ っ て

，

筋 横 断 面 積

・

最 大 張 力の減 少 を予 防で きた と報 告して い る。 また，

Frankeny

ら6）は

，

持 続 的 伸

張

刺 激 を

筋

ジ ス トロ フ ィ

ー鶏

（

以

下，筋

ジス

鶏

と略

）

の翼

膜

張

筋

に加え た場 合 で は

，

筋 細 胞の萎 縮が予 防され

，

種々 の病 変を抑 え る と

報告

して い る。

筋

ジ ス

鶏

の運

動機能

の 判 定 方 法に はフ リッ プテ ス ト20）とエ グ ゾ

ー

シ 。 ン テ ス ト （疲 労 度 試 験 ）14）20）_{が試み られて い る} 。 前 者 は

5

_{回 起}き上が れ ば正

常

と

_判断

するもの で _{， 後 者} は

他動

的に

倒

し た

鶏

が

何

回 反

射

的に起き上が るこ と がで き る か を測 定す るこ とによっ てその 疾 患の 進 行を評 価 する。 いずれの方 法 も

，一

定 期 間 をお い て測 定して臨 床 的 改 善 を 評 価し た もの で あ る。 本 研 究はこ の_{疲 労 度 試 験}を毎日行うこ とで， 翼を 伸ば した と きの _柔

_軟

_性や

，

起き 上 が り回 数に ど の よう な影 響が あるか

，

ま た

，

運 動 負 荷が運 動 機 能 及 び

筋組織

に

対

して， どの よ う な影

響

を

与

え る か を検 索し た もの である。 対 象と 方法 　 対 象はニ ュ

ー

ハ ン プシ ャ

ー

種の 正常 鶏 （

412

系） と筋ジス _{鶏 （}

413

_{系 ）} を用い て

，

以下の条 件で

4

群に分けた。

1

：筋ジス _鶏に対して _{運 動 負 荷} し た群 （n

＝16

_）

2

：

_筋

ジス

_鶏

に

対

して運

動負荷

し ない

_{群 （}

n

＝

26

_）

3

：_筋ジス_鶏に対 して孵 化 後，

3

週 間 運 動を負 荷

　　

し

，

そ の _後

2

週 間運

動 負 荷

を し な い群 　 　 （n＝

18

）

4

：正 常 鶏に対して 運 動 負 荷 をしな い群 （n

＝25

_） 　 運 動 負 荷の方 法は

，

立 位 保 持して いる鶏 を 仰 向 けに倒 すと反 射 的に_{起 き上が ろう とす}る動 作 を連 続して 行い

，

そ れ ぞ れの個 体が起き あ が れな くな る まで行っ た_。 機 能 評 価は そ れ ぞ れの 個 体の最 大 起 き上がり回 数と した。 こ の方 法は

，

筋ジス鶏の 機 能 評 価 法と して従 来 用い ら れて き た

疲労度試験

である。 本 研 究で は， こ の疲 労 度 試 験を毎日実 施 し

，

運 動 負 荷とし た。

1

お よび

3

群に対 する運 動 負 荷は

，1

日

1

回

，

毎日

12

：

00

か ら

13

：

00

の 間 に

行

な っ た_。 全て の

実

験

群

に

対

す る

機

能 評 価は孵 化 後

1

週 間 毎に行っ たo 肘 関 節の角 度は保 定 者が 鶏を持ち背 臥 位と して 右 側の 翼 を 最 大まで広 げた と こ ろで _固

_定

し， その 状 態で測 定 者が 上腕 骨 と翼

膜

との な す

ffl

度を ゴニ _{オ メ}

ー

_タ

ー

_{（内田洋 行}

KK1

− 7410

）に よ っ て 測 定 した

。

こ の 肘 関 節 伸 展 角 度の値は

，

測 定 値が二

_等

辺 三

角

形の

一

っ の_底

角

と な るこ と か ら

180

．

2x

（測 定 値 ） によ っ て表 し た／4） Q

　

3

・

4

・

5

週

齢

の ほ ぼ同

体

重の

_鶏各

3

_羽にっ いて， 浅 胸 筋の_{胸 骨} と上腕 骨の ほぼ中 間部より筋 組 織を

採

取した。 組 織は プア ン固 定 後パ ラフ ィ ン に包 埋 し

，5

μm の _{横 断 切 片}を作 成 し

，

ヘ マ トキ シ リ ン

・

エ オジン染 色お よ びワンギ

ー

ソ ン

（

V

−

G

_） 染 色 の _{変 法}15）16）を

施

し た。 形 態 計 測 は

MOP

−

Video

　_{plan （}

Kontron

_{社 ） 画 像 解 析 装 置 を用} い

，

筋

線維横断面積

〔μ  ）

，

筋 線 維 内 の線 維 核 数 （線 維 表 面 膜に接 する核は

除外）

， 空

胞

形

成線維数

（

筋線

維

3

，

000

本 当た りの 割 合 ）お よ び壊 死 線 維 数 （筋 線 維

3

，

000

本 当た りの _{割 合 ）}の諸 項 目にっ い て検 索し た。 いずれ の

1

直も

，

鶏

3

羽よ り

得

ら れ た値をプ

ー

ル _した もの で ある。 全て の筋ジス鶏の 組 織 病 変は ほ ぼ同程 度であ っ た。 結

合織

の

変化

は

V

　

G

染色標 本を用い て比 較 検 討 し た。 測 定 値は 平 均 値と標 準 偏 差として表わ し

，

平 均 値の差の 検 定は

t

検 定 （有 意 水 準

5

％）で_行っ た。 な お， こ れ らの動 物 実 験は当セ ン タ

ー

の 動 物 実 験 倫理規 定 に則 り行わ れ た。 結 果

1．

疲 労 度 試 験 筋ジス 鶏に対 して運動を

_負荷

し た

1 群

は_， 運

動

を負 荷 しな か っ た

2

群に比 し て ， 全ての週

齢

に お い て有 意に高い_起き

．

．

ヒが り

1

口

1

数

_{を示し た} 。 しか し

，

い ず れの _群で も起き

一

L

が り回数は週 齢とともに

，

低 く なる傾 向が見ら れ た。

筋

ジス

鶏

に

対

して孵 化 後

，

3

週 間 運 動 を 負 荷 し

，

その _後

2

_{週 間}

，

運

動

負 荷 をし なかっ た

3

群

は_， 運動を

負荷

し た

1

・

2

・

3

週

齢

におい て は

，

1

群と同 様の経 過を示 したが

，

負 荷を停 止 する と

4

週 齢におい てすで に

1

群

に

対

して有 意な

低

下を

示

し た。 ま た，

4

お よ び

5

週 齢 に おいて

2

群の _値に近い _もの と なっ た_。 正 常 鶏の

得

点は

2

週 齢 以 後

，

全て の鶏

群

に_比して

常

に

高

い 値を示 した （図

1

）

。

2

．肘

関

節伸

展

角度

　 他 動 的 肘 関 節 伸 展 角 度において

1

群 と

2

群で は

，

1

および

2

週 齢において 有 意な差は み ら れ な か っ た が，

3

週

齢

以

後

，

1

群は

2

群に 対 して有意 に高 い値 を示 し た。

3

群

は 運

動

を負 荷 し た

1

・

2

・

3

週

齢

におい ては

1

群と同 様の経 過を示し た が

，

運 動 負 荷 中 止 後の

4

および

5

週 齢に おい て は

1

群

に比 べ

_有

意_に

_低

い

_値

を

示

し た。 ま た，

3

群

は

4

お よ び

5

週

齢

におい て，

第

2

群に対して有 意に高い値を 示 した。 正 常 鶏の伸 展 角 度は

2

週

齢

以

降

全て の 筋 ジス鶏 群に比して

_常

に_高い_値を示し た （図

2

）。

3

．

浅 胸 筋 紐

織

の _形態変 化

　

3

週

齢

で の

_筋

_{線 維 横 断 面 積}をそれ ぞ れの _群で _比 較 すると

1

および

2

群とも分 布 比 率に大きな 違い は見 られ なかっ た。 両 群とも正

常群

と比

較

す る と 國 （ 20 　 　 5 　 　 　 　 　 　

　

0 起 き 上 が り 回 数 s 0 （度） 155 150

屮

） 　 　 　 　 0 　 　 　 　

　

5 4 　 　 　 　 4 　 　 　 　 3 肘 関 節 伸 展 角 度 130 125

★

★

＃ 群 群 群 群 1234 ■ ● ▲ ■ 1234 群 群 群 群 1234 ■ ● ▲ ◆ 5　 　 　（週齢） 　 図

1

起 き上がり回 数の経 時 的 変 化

翠

₂ 群との比 較

，

＃：1群 との比 較 （pく0

，

01） 1 2 3 4 5　 　 （週 齢 ） 　 図

2

　 肘 関 節 伸 展 角 度の経 時 的変 化

＊

_：2 群との比 較

，

＃；1

・

2群との比 較 （p＜O

，

0］） （％_） 40 分₃₀ 布 比 率 　 20 10 0 　 0 ■ ● ◆ 群 群 群 124 1

．

0 2

．

0　 　 　 　　3

．

0 　 　 （X103 μm つ 図

33

週 齢における浅 胸 筋の筋 線 維 横 断 面 積の_分布 右に偏 位 する傾

向

が み ら れ，

筋線維

の大 小 不 同と

共

に_{， 肥 大 線 維}の _{増 加}が み ら れる （図

3

）。

　

表

1

は毎日

1

回の _運

_動

_{負 荷}が筋ジ ス トロ フ ィ

ー

鶏の浅 胸 筋 線 維の _{形 態 変 化}に _及ぼす 影

響

を

3 ・5

週 齢で

各鶏群

間で比

較

し た もの であ る。 壊 死 線 維 や空

胞

形 成 線

維

は 正常 浅 胸 筋で は み られない

。

壊 死 線 維の出現 頻 度は運 動 負

荷後

3

週 目で は

，

運 動 負 荷 した

1

群と運 動

_{負 荷}

し ない

2

_群でそ れ ぞ れ

0．

40

％と

1．

01

％で あ り， 前 者が有意 に低い 値を 示 した （

p

＜

0

。

01

）

。

5

週齢で もこ の傾 向は同 様で あり，

1

群

は

O

．

43

％，

2

群は

1

．

51

％と な り有 意な 差 を認め た。 ま た，

3

週 目で運 動 負 荷 を 停 止し た

3

群で は，

1

．

36

％と高い出 現 頻

度

を示す よ うに

34

理学療 法学　第

24

巻 第

1

号 表 1 運 動 負 荷が筋ジス トロ フ ィ

ー

鶏の浅 胸 筋の 　 　 形 態変化に及ぼす影響a

一ゴ

　 病 変

一 」

壊 死 線 維

一

π 癬

維

一

「

癬

週 齢 群 （％） （％）



i

（％ ） 10

．

40±0

、

210

．

63

±

0．

33

一

［

一

繭

b

デ

3週

2LO1

±

0．

29 ＊ 1．

45

±

0．

48 案

0

ユ8±0

．

03 4

0

0

O

，

16±0

．

02 10

．

43

±

0．

101

，

52

±1

．

11

0．

86

士

0．

09

21

．

5

／士

0．

52

木 ₂

．

₈₈ ±122

0，

63

±

0，

27

5

週

31

，

36±0

，

20 率 ₂

．

_66±

0．

95

0．

68

_±

0

_ユ

8

4

0

0

0．

38

±

0．

11 a ） 各 病 変の_出現 頻 度 は筋 線 維3

，

000本に対 する割 　合を 百分 率 （％）で示 す

．

値は平 均±_{標 準偏}差

．

　’ ：1群と の比 較 （

p

〈

0，

01

）

．

な っ た

。

　

筋ジス

_浅胸筋

の _{筋 線 維 内}に空 砲が形 成さ れ る

線

維は孵 化 後

3

週 齢より観

察

さ れ る （

1

．

45

％ ）。 し か し， 壊 死 線 維の出 現 頻 度と同 様に， 運

動負荷

し た

1

群では，

O

．

63

％ とな り

，

有 意に低い値と な っ た （

p

く

0

．

01

）。

5

週 目で

1

・2 ・3 群

の

値

を比 較 す る と， 運動を負 荷し ない

2

群

で は

2

．

88

％

，

運 動 を

3

週齢で停 ILした

3

群で は

2

．

66

％ と

1

群 （

1

．

52

％ ）に比 し

高

い傾 向 を示 し たが有 意な差とは な ら な かっ た。 筋

線維

内の

核数

は 運動 を負 荷 しない筋 ジス_{浅 胸 筋}で は

5

週 齢で正常 浅 胸

筋

の

_値

よ り高 値 を示 す。 しか し， 運 動を負 荷 した

群

や

中

止し た群 との _間で比

較

す る と

，

冖立っ た低 ドは得られ な かっ た。

　

5

週 齢におい て各 実 験 群の筋 組 織を

V −G

染 色 を施して

観

察 し たのが図

5

である。 正 常の浅 胸 筋 は小 径の筋 線 維が密に

集合

し，

筋束

を構 築 する。 筋 内 膜の_{結 合 織}は非 常に_薄く， 筋 線 維 問に結 合 織 は殆ど認め られ ない _{。 線}

_維

内には しばしば

1 − 2

個 程 度の核を含む が

，

壊 死 線 維や空 胞 形 成 線 維は 認め ら れな い （図

5 −4

）。

5

週 間 運 動を

負荷

し た 筋ジス鶏の _第

1

_群

で は

，

筋 線 維の大 小 不 同や肥 大 線 維がみ られ， 線 維 内

核

が増 加 する が

，

筋 線 維 間 の

_結

_{合 織}の増生，

壊

死

線維

や空 胞 形 成 線 維の 出現 頻 度は軽 度で ある （図

5

−

1

）。 運

動

を

負

荷しな か っ 分 布 比 皐 殉 40 30 20 10 0 　 0 1

．

0 2

．

0 　 3

．

o （×1ぴμ_{m り} 図

4

　

5

週 齢における浅 胸筋の_{筋線維横 断面積}の_分布 た

筋

ジス

鶏 2

群で は

，

筋 線 維の大 小 不 同

，

肥 大 線 維が顕 著で線 維 内 核も

増

加す る。 壊 死 線 維や空 胞 形 成 線 維が多 数 見 ら れ

，

結 合 織の増生 や脂

肪化

が 進

行

して い る （図

5 − 2

）。

3

週 目で運 動を停 止 し，

2

週 間後の _筋ジス

_鶏

3

_群

では， 無 処理の

2

群 と同 様の筋 病 変が みられ， 病 勢 進 行が目立っ （図

5

−

₃

_）

。

考

察 ヒ ト の筋ジス トロ フ ィ

ー

の モ デル

動物

の

一

っ と して 知ら れて い る筋ジス鶏の症 状は， 白

筋

が 選択 的に侵さ れ， 赤 筋は末 期 まで よ く保た れる こ とで 特 徴づ_けら れ るm 。

浅

胸

筋

，

後

広

背筋

は 白筋で あ る こと か ら早 期よ り強く

侵

さ れ る

。

下 肢や頚 部の 筋は赤 筋の た め侵さ れに くく，

歩行

異

常

は

目

立た ず

外

見 上 正 常との区 別はっ きにくい。 し か し

，

仰 向けに し た

時，

正 常 鶏はすぐ に起 き

L

がるの に対 して

，

筋ジス_鶏は胸 筋お よ び翼

筋群

が

強

く侵さ れ て い る ために羽 ばた くこと がで きず 起き上 が れな い14）_{。 仰 向}けの

_位置

より起 き上が れな くなる の は 孵 化 後

10H

日

頃

か らで ある

。

また

，

筋ジス鶏は翼 を広 げる と 正常

鶏

に比

較

して伸 展 角 度が小さ い こ と が知 られて いる18

‘

2°） 。 軟

X

線 解

析

では肘 関 節 部 に靭 帯

・

軟 骨を含め た変 形 性 関 節 症が お き やすい 14） 。

筋

ジス

鶏

の 臨 床 的な症 状の判

定

に用い ら れ る 疲

労度

試 験で は

，

正 常 鶏は

20

回 程 度 起立可 能で あ る が

，

筋ジ ス

_鶏

では

孵化

後

10

日目 頃よ り 回 数 が低 ドし

，

1

カ月 齢

頃

には

殆

ど起き上が るこ と が

できな くなる14）18）Q 　 本 研 究は従 来 実 施 されてい た疲 労 度 試 験を毎日 行い_， 運動を

_負荷

し た場 合の 筋ジス鶏に及ぼ す影 響を

検討

し た。 運

動負荷

を 行っ た筋ジス鶏は継 続 的な運 動 負 荷より

，

孵 化 後か らの _起き 上 が り

11

数

が

H

齢と ともに滅 少 して は い るが

，

3

か ら

4

週齢 で運 動 負 荷を行わ な か っ た

群

に

対

し有 意に高い回 数 を 示 した。 運 動 負 荷を

3

週 目で停 止 し た群で は その

_後

1

週 間で筋ジス運 動 負 荷 無 し群と有 意 差が な くなっ た_。 以上の こ と か ら

筋

ジス

鶏

の 正

常

な運 動 機 能を維 持 するた めに は

，孵化後

早

期

よ り

持

続 的な運 動 負 荷が有 効で あ り

，

運 動 負 荷を中 止す る と

1

週間で

機能

が低 下し

，

運 動 負 荷を行わ な か っ た鶏 群と同じレベ ル に低下す ること が明らか と なっ た。

　

肘 関 節 伸 展

角度

に おい て は， 運 動を負 荷 した群 と し な か っ た群で は_，

3

週 以

後

有 意に 前 者が高い 値 を 示 した。 また

，

連 動 負 荷を

3

週 齢で停 止 し た 鶏 群の

_値

は， その

後

週

齢

と と もに低 下 する。 し か し

，

3

，

4

週 齢での _値 は運 動 を 負 荷 した鶏 群の _値 よ り有 意に低 値を示す が， 運

動

を

負荷

していな かっ た鶏 群の値ほど急 激に は低 下 しな かっ た。

　本実験

で

行

っ た

肘関

節 伸 展 角 度の測 定 値は

，

起 き土が り動 作を指 針に し た疲 労 度 試 験の _{測 定 値}よ りや や遅れて低 ドし その変 化は起 き上が り回 数の 場 合より緩や かであ る とい え る。 しか し対 象 個 体 を静 止状 態で測 定で き，

病状

の進

行

の 程 度 を知 り 得る点で優 れた面を もっ て い る。

　

筋

線

維 内に み ら れ る空 胞 形 成 と

，

清 掃 反 応を伴 う筋 線 維の _{壊 死}は

筋

ジス

_鶏

の

_浅

胸

_筋

にみ ら れ る代 衣 的な病 理 所 見で ある18）19）、 これ らの 病 変は， 各

実験群

で

行

っ た臨 床 的 測 定 値の変 化とほぼ 並行 し て

増

減し， 運 動 負 荷 をし な かっ た群や

，

運 動 負 荷 を途 中で中 止 し た群で は そ れ らの

_出

現

率

は

顕著

に

覇

嬲

聾

鑞

韈

韈

鑿

　 　 　 図

55

週にお ける浅 胸 筋の筋 組 織 像 1群では筋 線 維の人 小 不 同は見ら れ る が結 合 織

，

壊死 線 維は 見 ら れ ない （1）

．

2群では個々 の筋 線 維へ の結 合 織の浸 潤 筋線維の大小不同， 空 胞 形 成

，

壊 死 線 維 （矢 印 ） が 著 明で ある （2）

．

3群でも2群と同 様の傾 向であ る が軽 度であ

っ

た （3）

．

4群で は浅 胸 筋は小 ｛乂_{の筋 線 維が 密に築 合し}

．

_{筋 束 を 構 築 す る}

．

_{筋 内 糢}の結合 織は薄く

，

筋 線 維 問に結 合 織は殆 ど 認め ら れ ない （4）

．

スケ

ー

ル

＝

50_μm

，

36

理学 療 法学 　 第

24

巻 第

1

号 高かっ た。 筋線 維 内の空 胞は形 質 膜よ り陥 入 する

T

一

細 管お よ び筋 小 枹 体 等の細 管 系が膨 化した異 常 構 造 物である20）21）。 筋ジス トロ フ ィ

ー

に よ る筋 機 能 低 下は

，

これ ら細 管 系を介 する興 奮 収 縮 連 関 に長 期にわたりダメ

ー

ジ を与え る こ と が考え られ るV

’

1｝。 ま た

，

筋 線 維 周辺の基 底 膜の肥厚や結 合 織 の増 生は_， 筋

線維

の

_弾

力 性を著しく

損

ない_，

_細管

系の機 能の み な らず

，

筋衛 星 細 胞の _{再 生 力 を も低} 下さ せ るもの と考え られ る

。

筋ジス鶏に運 動 を

負

荷 する と

，

筋 線 維に活 動 電 位が生 じ

，

その_{収 縮 活} 動に より

細

管 系の機 能が長

期

問正

常

に

維持

さ れ る もの と

_考

え られる。 ま た

，筋線

維の 活 動は周辺の 結 合 織 成 分の 増 生を抑え る働き も知 ら れて い る25）。 筋 線 維の壊 死は， 筋ジス筋

線維

の

形

態

変化

と して は， 最

終段

階であ り

，筋

線

維

内 空 胞形 成よ りさらに遅 れて み ら れる よ うに な る。 運 動を負

荷

し た

5

週 目の筋ジス浅 胸 筋で

，

壊死線 維の 出現率 が

3

週 目 と 同 程度に

抑

制さ れて い るの に

，

空胞形 成 線 維の 出現率が

2

倍に急増 して い るの は その た め であ る。

一

_方 ， 筋の収 縮

・

弛 緩運動は

，

筋 線

維

内の _{蛋 白合 成}お よ び分 解のバ _{ラ ン ス を} 維 持するた め に重 要なこ と が知ら れてい る25）

_。

今 回の

_実

_験よ り

，

運

動

負

荷

群の

_筋線維

が運

動負荷

を しな かっ た 群の_{筋 線 維}に比べ ， 種々 の病 変が抑 制さ れてい た の は， 運 動 負荷によっ て筋 線 維の収 縮

・

弛緩 運 動 が行わ れた ため と考え られる。 　 本 実 験で観 察さ れ た 運動 負 荷によ る筋ジス_{鶏 筋} 線 維の小 径 化にっ い て は

2

っ の 可能 性が考え ら れ る。

．

_{っ は} ， 運動 刺 激が筋 線 維 周 辺の筋 衛 星 細 胞 の_{増 生}を促し

，

新たに再生線 維を形 成 した ためと す る も の で あ る 。

Sola

らは 鶏の 前 広

背 筋

（

ALD

）を伸 張 維 持 すると筋の 著しい肥 大を観 察 し， それに伴い多 数の少 径 線 維の形 成を報 告して い る22）。 第二 の可能性は

，

同 様の刺 激が 大 型の 肥 大

線維

の_{部 分 的}な

縦

裂を 生 じ

，

見 掛け上， 小 径

線

維の

_出

現率を 増 や した と す る もの であ る。 事 実，

Bradley

は実 験

的再

生筋やヒ トの

_筋

ジス トロ _フィ

ー

筋において

長軸

方 向に

_縦

裂 する多くの _{筋 線 維}を報 告して い る23＞

。

こ_{れ ら}はい_ずれ も再 生 反 応に_伴っ て 生じ る現 象で ある。 筋ジス鶏に運動 を負 荷 する と筋 線 維 周 辺に線 維よ り離れて

，

独 立して分 布し て い る小 径 線 維が頻 繁にみ られる ことよ り

前

者の 可 能 性がある。 今 後は

，

これ ら未 熟な

再

生 線

維

を 酵 素また は免 疫 組 織 化 学 的 手 技に よ り同定 して い く予 定である。 文 献 1）

E

：

1

田　滋

・

他 ；神 経筋 疾 患 に対す る筋 力 増 強 訓練

，

　 　理学 療 法ジ_ャ

ー

ナル27：247

−

252

，

1993

．

2

）灰田信 英 ：_{運 動 療 法}の科 学 的 基 礎

・1

；末 梢 神経

・

　 　 筋 障 害を中 心と して

．

PT ジ _ャ

ー

ナ ル23：203 　 　209

，

　1989

，

3

）菊池延子 ：_{運 動 負 荷と overwork} 　weakness

．

理

・

　 　作

・

療 乏去　　

22

：

457−458，



1988．

4

）

Bennett

　

RI，

　et　al

．

：

Overwork

　weakness 　in　parti

−

　 　ally 　denervated　skeletal 　muscle

，

　Clin　Orthop　

12

；

　 　

22．

29，

　

1958．

5

）Feit　HK

，

　Masataka 　K

，

　et　al

．

：Increaed　resistance

　 　of　thecollagen 

in

avian 

dystrophic

　muscle 　to 　 　collagenolytic 　attack ：Evidence

for



increased

　 　crosslinking

．

　

Muscle

＆

Nerve

　

12

：476

−

485

，

1980

．

6）Frankeny 　

JR ，

　RQb6rt　MA

，

　HQIIy　G ：Effects　of

　 　graded　

duration

　of　stretch　on　normal 　and　

dys−

　 　trophic　skeletal 　muscle

．

　Muscle ＆ Nerve　

6

：

269−

　 　

277，

　

1983，

7）Taylor　NAS

，

　Wilkinson　

J

　G ：Exercise

−

induced

　 　skeletal muscle 　 growth

、

　

hypertrophy

 or

　 　

hyperplasia

？Sport＄Medicine　

3

：

190．

．

200，1986．

8

）Ashmore 　CR

，

　Hitchcock　

L，

　et　a9

．

：Passive　stretch

　 　of　adult　chicken 　muscle 　produces　a　myopathy

　 　remarkably 　similar　to　hereditary　musclar 　dys

−

　 　trophy

，

　

Exp

　Neurol　100：

341−

353

，

1988

，

9

）

Horowits

　

R ，

　

Marins

　

C

，　et　al

．

：

Single

　sk ｛nned

　 　muscle 　fibers　in　Duchenne 　muscular _dystro

−

　 phy　generate　nermal 　fQrce

．

　Ann 　Neurol　

27

：

636−

　 　

641，

　

1990，

10）Frischknecht　

R

_，　

VrbQva

　

G

；

Adaptation

　of　rat

　 　digitorum　longus　to　overload 　and 　increased　ac

・

　 　tivity

．

　Europ　

J

　Physiol　419：

319− 326，1991．

11）McCorInic　KM

，

　Sehu】tz　E _：Mochanisms 　of　fiber

　 　formation　during　avian 　skeletal　muscle 　

hyper−

　 trophy

．

　Devclop　Biol　

150

：

31933，

1992

．

12）Dick　

J

，　Vrbova　G ：Progressive　deterioration　of

　 muscles 　in　mdx 　Inice 　

induced

　by　overload

．

　

Clinical

　

Sciences

　

84

：

145．

．

150

，

　1993

．

13

） Iannaccone　S

，　

Quattrini

　

A

，　et α

1．

：Connective

　 tissue　proliferation　and　growth　facts　in　animal

　 　models 　of　Duchenne 　muscular 　dystrophy

，

　

J

　 Neurol　

Sci

　

128

：

35− 44，1995．

　　機 能

1

璋 害の _{測 定 法}

，

筋ジス トロ フ ィ

ー

症 動物

　　 生 産

・

開 発に開 する研 究 （野 村 班 ）

．

昭 和55年 度 研 　　 究 報 告 書，

6169 ，1980．

15

）

Sweat

　

F ，

　

Puchtler

　

H

　

Rosenthal

　SL ：

Sirius

　Red

　　　F3BA 　_as　a　 _satin 　

for

　connective 　tissue

．

　

Arch

　　Patho178 ：69

72，

1964

．

16 ）埜 中征 哉 ：_{染 色 法}

．

_{「筋 病 理」 日本 医事 新 報 社}

，

_東

　　　京

，1993，9−2e．

17

）

Kikuchi

　

T

，　

Doerr

　

L

，　

Ashmore

　

CR

；Apossible

　　　mechanisrn of_phenotypicexpressjon ofnor

−

　　　ma ！ and 

dystrophic

_genomesonsuccinic

　　

dehydrogenase

　activity　and 　

fiber

　size　within 　a

　　single　myofiber 　Qf　muscle 　transplants

．

　

J

　

Neurol

　　　Sci　24；273

．

−286，

1980

．

18） 岩 崎 祐三 ：_筋ジス トロ フィ

ー

症モ デル

，

「難 治疾 患 　　　の モ デルと動 物実験」京 極 方 久 （編 ）

，

ソフ ト サ イ 　　　エ ン ス社

，

1984

，

122

− 131．

19

） 杉田秀 夫， 埜中征哉 1神 経 疾 患

．

「新 薬 開 発の た め 　　　の_動物モデル利 用 集 成 」　伊 藤 隆 太

・

他 （編 ）

，R

　　　＆Dプランニ ング

，1985，313 −322，

20）Wilson　BW

，

　Randall　WR ，　et　al

．

：Major　physio

−

　　　logic　and 　

histochemical

　characteristics 　of　

in・

　　　herited　

dystrophy

　of　the

．

chicken

，

　 Ann NY

　　　Acad　Sci　

317

：224

−

246

，1．

979，

21

）

Nonaka

　

I，

　

Sugita

　

H

：

Intracytoplasmic

　vacuoles

　　　in α

Wfibers

　of　dystorphic　chicken 　muscle

−

　　　

probable

　early　

pathologic

　event 　

initiates

　mas

−

　　　sive　fiber　necrosis

．

　

Acta

　

Neuropath

　

55

：

173−181，

　　　1981

．

22

）

SoEa

　

OM ，

　

Christensen

　DL

，

　

Martin

　

AW

：Hyper

−

　　　

trophy

　and　

hyperplasia

　of　adult chicken 　ante

−

　　　riQr 　latissimus　dorsi　Inuscles 　following　stretch

　　　with 　and 　without 　

denervation．

　

Exp

　

Neurol

　41：

　　　

76− 100，

　

1973，

23

）Bradly　WG ：Muscle　

fiber

　splitting

．

　In　

Mauro

　A

　　　et α

1．

（eds ）

Musc

！e　

Regeneration．

　

Raven

　

Press，

　　　

New

　

York ，1979，2

／

5 − 232．

24）Schrnalbruch　H ：Manifestations　of　regeneratiQn

　　　

in

　myopathic 　muscles

，

　In　

Mauro

　

A

　et　al

，

_（eds _）

　　　

Muscle

　

Regerleration

．

　

Raven

　

Press，

　

New

　

York，

　　　1979

，

201

−

214

．

25

）

Savolainen

　

J

，

　

Vaf

_皿

tincn



K ，

　

Puranen

　

J

，

　et　al

．

：

　　　Collagen　synthesis 　and 　proteolytic　activities 　in

　　　rat　skeletal　muscles ：Effect　of　cast

−1rnmobiliza

−

　　　tion　in　the　lengthened　and　shortened 　positiQns

，

　　　

Arch

　Phys　Med 　

Rehabil

　

69

：

964

−969，1988，

＜

Abstract

＞

Effects

　of　

Righting

　

Exercise

　on 　

Dysfunction

　and 　

Myopathic

　　　　　　　

Changes

　

in

　

Dystrophic

　

Chickens

Eijyu

　

YOHRO

，

　

RPT

，　

Fukushi

　

SATO ，

　

RPT ，

　

Akira

　

YAMAGUCHI

，

　

MD

DePartment

　o_ゾ

Physic

α

l

　

TheraPy

，．

National

　

Center

　正

losl

）

ital

　ノ∂プハ

4ental， NerVOUS

αnd 　

Muscular

ヱ）

isord

θrs

Nobutsune

王

CHIHARA

，

　

VMD ，

　

Tateki

　

KIKUCHI ，

　

PhD

ヱ）el）artment 　Oア〆

l

　nim α

1

砿 ）

delS

プヒ）r　

Human

　

1

）

is

θasθ

，

八／

atiOnat

　

lnstitute

　O／

NeurOS

（］

ience，

NCNP

Akiteru

　

TAKAGI

，

　

RPT

Hir

（）shima 　

Uniz

丿（？rsiあノ

Schoot

　qプハ

4edicin

θ

Dystrophic

　chickens 　

lose

　

its

　 righting 　ability 　

from

　

the

　 supine 　

position

　 when

they　are　

fallen

　on 　their　

back ．

　

The

　wings 　

become

　stiff　and 　

lose

　

its

　

flexible

　move

一

38

ve\tszaeik

ng

24

igem

1

mff

The

purpeses ef

this

study are

(1)

to

know

if

a

dysfunction

of righting motion

is

a

direct

reflection of muscle weakness and/or a reduction of wing

flexibility,

(2)

to

find

an

index

indicating

the

degree

of a

flexion

contracture at

the

joint

and

(3)

to

see

if

the

righting exercise on

dystrophic

chickens

improves

the

wing stiffness and

pathological

changes

in

the

_pectoral

rnuscle.

Age

matched normal

(line412)

and

dystrophic

(line413)

chickens were

divided

into

four

experimental _groups,

Group

1:Dystrophic

chickens with active exercise everyday

for

5

weeks,

Group

2iDystrophic

chickens without exercise,

Group

31

Dystrophic

chickens were _exercised

for

3

weeks and stopped thereafter

for

2

weeks,

Group

41

Normal

chickens without exercise.

The

righting exercise, namely

exhaus-tion

tests

were made everyday,

The

scores were measured every one week.

The

wing angle at elbow

joint

(humerus-ulna

angle:HUA) was measured with a

goniometer

every one week

by

two recorders.

Pectoral

muscles of normal and

dys-trophic

chickens

from

every experimental

group

were removed at

3rd

and

5th

week and _processed

for

histopathological

examination.

Sections

were stained with modified

VanGieson

method

to

evaluate

the

progression of

the

myopathy,

Dystrophic

chickens

lost

their wing extensibility

from

_the

second week after

hatching

when

they

_grew

without exercise

(Group

2),

The

HUA

in

normal and

dystrophic

chickens at

5th

week were

138.5

±

4.8

and

127.2

±

2.7,

respectively.

The

reduction rate of angles was slower

in

normal chickens

than

in

dystrophic

chick-ens.

Dystrophic

chickens

in

Group

1

retained

high

level

(136,4

±

3,8)

in

wing extensibility at

5th

week, while ones

in

Group

3

lost

the

HUA

values rapidly after stopping exercise

(130.8

±

6.6),

The

scores of exhaustion

tests

tended

to

be

higher

in

birds

which

have

higher

scores

in

wing extensibility, The

histopathological

observations of

_pectoral

muscles revealed

that

the

righting exer-cise

fordystrophic

chickens

_prevented

_pectoral

muscles

from

the

rapid

_progression

of muscle

fiber

necrosis,

the

formation

of vacuolated

fibers,

and

the

connective

tis-sue

infiltration

and

thickening.

These results

indicate

that

the

righting exercise

'

proved

effectively

the

wing

dysfunction

and

histopathological

changes

in

_pectoral

muscle of

dystrophic

chickens.