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Quantitative analysis and correlative evaluation of video-oculography, micro-computed tomography, and histopathology in Pendrin-null mice

Research Project

Project/Area Number 20K18305
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research InstitutionTokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology (2022-2023)
Tokyo Medical and Dental University (2020-2021)

Principal Investigator

Hiroki Watanabe  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (90845356)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
KeywordsPendred症候群 / 平衡障害 / 耳石器 / 半規管 / 傾斜試験 / 温度刺激検査 / 前庭有毛細胞 / 前庭動眼反射 / 前庭水管
Outline of Research at the Start

Pendred症候群は難聴だけではなく、めまいの反復を半数以上に伴うが、有効な治療法がないことは課題である。本研究の目的は、SLC26A4変異のモデルマウスに対して、前庭の機能評価(傾斜試験、回転刺激検査、冷水刺激検査、前庭誘発脳電位検査)と形態学的評価(顕微鏡、microCT)を行い、未解明の同症候群患者の平衡障害の病態を解明することである。モデルマウスでの前庭障害を評価する実験系が確立することにより他の疾患モデルマウスの評価にも応用できる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we evaluated the equilibrium function using the inspection
equipment, which can record eye movements against rotational, gravitational, and thermal stimulations. Moreover, we correlated the degree of functional impairment with the morphological alterations observed in Slc26a4Δ/Δ mice. The rotational stimulus and ice water caloric tests revealed considerable impairment of the semicircular canal, while the tilted gravitational stimulus test showed a severe functional decline of the otolithic system in Slc26a4Δ/Δ mice.
Giant otoconia and a significant decrease in total otolith volume in the saccule and utricle were observed in Slc26a4Δ/Δ mice. The number and morphology of the utricular hair cells in Slc26a4Δ/Δ mice were not significantly reduced compared to those in Slc26a4Δ/+ mice. Collectively, we can conclude that vestibular impairments are mainly associated with otoconia formation and morphology rather than hair cell degeneration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Pendred症候群はめまいの反復を半数以上に伴うが、有効な治療法がないことは課題である。SLC26A4変異のモデルマウスに対して、前庭の機能評価(傾斜試験、回転刺激検査、冷水刺激検査、ロータロッドテスト)と形態学的評価(共焦点顕微鏡、microCT)を行い、前庭障害の主因が神経細胞の障害ではなく耳石形成の異常によるものだとわかったことによりSLC26A4遺伝子変異に伴う前庭障害の予防法や新規治療法開発への応用が期待できる。また、モデルマウスの前庭障害を評価する実験系が確立されたことにより他の疾患モデルマウスの評価への応用も可能である。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Quantitative analysis and correlative evaluation of video-oculography, micro-computed tomography, and histopathology in Pendrin-null mice2023

    • Author(s)
      Watanabe Hiroki、Ito Taku、Aoki Natsuki、Bai Jing、Honda Keiji、Kawashima Yoshiyuki、Fujikawa Taro、Ikeda Takuo、Tsutsumi Takeshi
    • Journal Title

      Neurobiology of Disease

      Volume: 183 Pages: 106194-106194

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2023.106194

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/7d56c860-d697-4145-ac82-19ed951db2f9

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Slc26a4-nullマウスの良性発作性頭位めまい症モデルマウスとしての活用2022

    • Author(s)
      渡邊浩基, 伊藤卓, 本田圭司, 川島慶之, 藤川太郎, 池田卓生, 堤剛
    • Organizer
      第81回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 温度刺激検査を用いた Pendred 症候群モデルマウスの前庭機能評価―病的回旋運動や内耳形態との関連について2021

    • Author(s)
      渡邊浩基,伊藤 卓,本田圭司,川島慶之,藤川太郎,大岡知樹,池田卓生,堤 剛
    • Organizer
      第80回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Pendred症候群モデルマウスの前庭動眼反射の定量的評価2020

    • Author(s)
      渡邊浩基、伊藤 卓、本田圭司、白 静、大岡知樹、川島慶之、藤川太郎、池田卓生、堤剛
    • Organizer
      第79回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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