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Novel regulatory mechanisms of corneal nerves by acetylcholine in the detection of ocular dryness

Research Project

Project/Area Number 20K09814
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research InstitutionKanazawa Medical University

Principal Investigator

MASUOKA Takayoshi  金沢医科大学, 医学部, 教授 (80509307)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋川 成美 (芳原成美)  岡山理科大学, 理学部, 准教授 (30511159)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords角膜神経 / アセチルコリン / ニコチン受容体 / ドライアイ / 角膜 / アセチルコリン受容体 / 冷感受性神経
Outline of Research at the Start

涙液の基礎分泌の調節や目の乾燥感の発生は、涙液蒸発による眼表面の温度低下を検出する角膜の冷感受性感覚神経の興奮と関連している。本研究の目的は、生理活性物質のアセチルコリンが角膜冷感受性神経の温度感受性や興奮性にいかなる影響を与えているか明らかにすることである。さらに、眼乾燥感を伴う疾患であるドライアイにおいてアセチルコリンを介した冷感受性神経の制御機構がどのように変化しているかを明らかにする。本研究を通して、生理的条件下におけるアセチルコリンを基軸にした涙液基礎分泌の調節機構ならびに眼表面の感覚制御機構を解明すると同時に、ドライアイの自覚症状との関連性を明らかにすることを目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, the regulatory system of corneal sensory nerves by endogenous acetylcholine and its relevance to dry eye were examined using guinea pigs. We found that the excitation of corneal sensory nerves, especially cold-sensitive ones, is controlled by nicotinic acetylcholine receptors containing alpha 4 subunits. Endogenous acetylcholine in the cornea is mainly synthesized and released by epithelial cells located in the basal portion of epithelium. The excitation of corneal nerves and blinking induced by stimulation of nicotinic receptor are changed in dry eye model guinea pigs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、角膜におけるアセチルコリンを介した感覚神経の制御機構の一端を明らかにすることができた。また、角膜神経を調節するα4ニコチン性アセチルコリン受容体が、ドライアイの自覚症状を改善する治療薬の標的のひとつになり得ることを示すことができた。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 4 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Role of Muscarinic Acetylcholine Receptors in Intestinal Epithelial Homeostasis: Insights for the Treatment of Inflammatory Bowel Disease2023

    • Author(s)
      Uwada Junsuke、Nakazawa Hitomi、Muramatsu Ikunobu、Masuoka Takayoshi、Yazawa Takashi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 7 Pages: 6508-6508

    • DOI

      10.3390/ijms24076508

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  • [Journal Article] Voluntary wheel-running activities ameliorate depressive-like behaviors in mouse dry eye models2022

    • Author(s)
      Nakano Katsuya、Nakazawa Hitomi、He Qiang、Uwada Junsuke、Kiyoi Takeshi、Ishibashi Takaharu、Masuoka Takayoshi
    • Journal Title

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 1-12

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2022.925128

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pain Regulation by Peripheral Glutamate and its Abnormalities.2022

    • Author(s)
      Takayoshi Masuoka
    • Journal Title

      金沢医科大学雑誌

      Volume: 47 Pages: 1-6

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  • [Journal Article] 神経伝達様式の多様化と受容体表現型.2022

    • Author(s)
      村松郁延、宇和田淳介、益岡尚由.
    • Journal Title

      応用薬理

      Volume: 103 Pages: 1-5

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  • [Journal Article] ドライアイの自覚症状改善に向けた治療の現状と課題2022

    • Author(s)
      益岡 尚由
    • Journal Title

      Farumashia

      Volume: 58 Issue: 11 Pages: 1056-1060

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.58.11_1056

    • ISSN
      0014-8601, 2189-7026
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      Masuoka Takayoshi、Acosta M. Carmen、Adams David J.
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 852614-852614

    • DOI

      10.3389/fncel.2022.852614

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    • Author(s)
      Muramatsu Ikunobu、Uwada Junsuke、Chihara Kazuyasu、Sada Kiyonao、Wang Mao‐Hsien、Yazawa Takashi、Taniguchi Takanobu、Ishibashi Takaharu、Masuoka Takayoshi
    • Journal Title

      Journal of Neurochemistry

      Volume: 160 Issue: 3 Pages: 342-355

    • DOI

      10.1111/jnc.15556

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    • Author(s)
      Masuoka Takayoshi、Yamashita Yuka、Yoshida Junko、Nakano Katsuya、Tawa Masashi、Nishio Matomo、Ishibashi Takaharu
    • Journal Title

      British Journal of Pharmacology

      Volume: 177 Issue: 18 Pages: 4223-4241

    • DOI

      10.1111/bph.15176

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    • Author(s)
      Masuoka Takayoshi、Yamashita Yuka、Nakano Katsuya、Takechi Kenshi、Niimura Takahiro、Tawa Masashi、He Qiang、Ishizawa Keisuke、Ishibashi Takaharu
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 14 Pages: 598678-598678

    • DOI

      10.3389/fncel.2020.598678

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      第24回活性アミンに関するワークショップ
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      益岡尚由
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      田和 正志、中野 克哉、何 強、益岡 尚由、石橋 隆治
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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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