Investigation into the effect of soft-food feeding and neurotransmitter disorders on masticarory and swallowing functions and strategy for prevention of oral frail
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20K10209
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
吉田 教明 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (40230750)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉見 知子 長崎大学, 病院(歯学系), 医員 (20805973)
藤下 あゆみ 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 客員研究員 (30755723)
古賀 義之 長崎大学, 病院(歯学系), 講師 (50175329)
森内 絵美 長崎大学, 病院(歯学系), 医員 (70866607)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 咀嚼 / 顎運動 / 筋電図 / モーションキャプチャー / 咀嚼筋 / 軟食化 / 顎機能解析 / オーラルフレイル |
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| Outline of Research at the Start |
現代の食環境は「食生活の合理化、簡素化」志向が急速に進む中、ファーストフードや加工食品に象徴される軟食化傾向が顕著にみられる。将来的には摂食・嚥下障害を有する患者、ひいてはオーラルフレールが爆発的に増加し、将来極めて大きな社会問題となりうる。本研究では、軟食化モデルとして液状飼料飼育マウスを対象に、神経伝達物質の投与下における６自由度顎運動ならびに舌運動、筋活動などの生体情報を同時記録することにより、軟食化と脳内神経伝達物質の放出異常が単独的、あるいは相乗的に咀嚼・嚥下機能の発達・障害に及ぼす影響を解明し、オーラルフレイルの予防および早期治療法開発の研究基盤を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハイスピードカメラを用いたモーションキャプチャーシステムによる機能データと動物実験用3D マイクロX 線CTによる形態データを統合、すなわち顎運動データを頭蓋顔面形態データに関連付けることで、6自由度顎運動解析システムを構築し、咀嚼中のマウスの顎運動を視覚化することに成功した。また、顎運動と同期した咀嚼筋筋電図を記録するシステムも完成し、筋活動に対応した下顎の任意点（臼歯、切歯、下顎頭点など）の運動の解析、さらには咀嚼運動中の咬合接触の視覚化が可能となり、臼歯の運動軌跡に基づいて、上下顎臼歯の咬合接触開始から臼歯が離開するまでを咬合相として特定できた。その結果、咀嚼サイクルは、開口相、閉口相、咬合相に明確に分割できた。下顎頭の運動軌跡に着目すると、開口相後半において、作業側の下顎頭は前方に移動し、平衡側の下顎頭は後方に移動すること、閉口相後半において、平衡側咬筋は活動せず、作業側咬筋が活動することが明確となった。すなわち、下顎頭運動に伴う咀嚼筋の活動について、作業側咬筋の活動は閉口相後半に始まり、平衡側咬筋は咬合相開始時から活動することがわかり、マウス顎運動の基礎的なデータとすることができた。中枢神経系へのγ-アミノ酪酸が咀嚼・嚥下運動制御に及ぼす影響について調べた結果、γ-アミノ酪酸入力を拮抗することにより、作業側と平衡側の下顎運動の前方滑走から後方滑走へ転換するタイミングが遅延すること、γ-アミノ酪酸入力が咬合相における臼磨滑走経路の形成に関与しており、咀嚼運動制御ならびに咀嚼効率に影響を及ぼすことがわかった。また、咀嚼リズムについて、Total cycle lengthは、γ-アミノ酪酸入力を拮抗した場合には増加し、増強した場合には、減少した。以上の結果より、神経伝達物物質の投与は、咀嚼サイクルならびに咀嚼筋のバーストパターンに影響を及ぼす可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
顎運動データを記録することには問題がなかったが、動物実験用3DマイクロX線CTの老朽化により、記録した顎運動データを頭蓋顔面形態データに関連付ける作業に大幅な時間を要することとなり、研究の進行に遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
薬物療法・運動機能療法が臨界期を逃してからの咀嚼・嚥下機能の回復に有効かどうかを検証するために、通常の固形飼料飼育群を対照群とし、12週齢まで液状飼料で飼育した軟食化マウスを以下の４群に分け、24週齢まで咀嚼・嚥下運動機能解析を行う。1) 12週齢以降も引き続き、液状飼料で飼育する群、2) 液状飼料から固形飼料に切り替える群（運動機能療法）、3) 液状飼料から固形飼料への切り替え＋γ-アミノ酪酸 or ドーパミン作動薬投与群（運動機能療法＋薬物療法）、4) 液状飼料から固形飼料への切り替え＋γ-アミノ酪酸 or ドーパミン拮抗薬投与群（運動機能療法＋薬物療法）。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)
