舌の運動機能障害により生じる行動障害に対する分子生物学的解明

• Project/Area Number: 20K18641
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 竹田 洋輔 北海道医療大学, 歯学部, 助教 (80812560)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 認知機能 / 舌下神経 / 舌運動機能 / 学習・記憶 / 摂食嚥下

Outline of Research at the Start

本研究では，動物を用いた縦断的な介入研究により食餌形態の変化が及ぼす影響を行動学
的，病理学的，生化学的に明らかする。研究1 舌下神経切断による栄養状態の検討,研究2 舌下神経切断による行動学的検討，研究3 舌下神経切断による脳組織の観察および検討，研究4 舌下神経切断後の抗酸化作用の検討の結果を総括し，舌の運動機能低下が，どのようなカスケードを介して脳の高次機能や海馬に影響を及ぼすかを明らかにすることで摂食嚥下の低下により生じる認知機能の変化と摂食嚥下機能がどのようなカスケードを介して脳の高次機能や海馬に影響を及ぼすか検討し，神経細胞の生存，脱落が生じるメカニズムの一端を解明することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，舌運動機能の低下が学習・記憶能に及ぼす影響を分子生物学的に解明することを目指す。申請者らはこれまで歯の喪失と飼料性状を実験的に変化させたモデルマウスを用いて，学習・記憶能に及ぼす影響を検討し，歯の喪失および軟性飼料の摂取によって海馬錐体神経細胞数の減少および学習・記憶能の低下を引き起こすことが明らかとなり，咀嚼機能の保持が健康寿命の延伸に繋がることを示唆した。本研究では，舌の運動機能を低下させた動物を用いることで，個々の摂食・嚥下機能の低下が行動学的に影響を受けることを検討し，脳機能に与える影響を明らかにすることを目的とした。実験を進めると舌下神経切断モデルマウスの生存率が低かったため，ラットによる実験を行った。その結果から舌下神経を切断したラットは学習記憶能の低下を認めた。本研究の結果は，咀嚼刺激だけではなく，嚥下の影響も学習記憶能に影響を及ぼす可能性が示されている。高齢者の脳高次機能の低下に伴って嚥下機能も低下が生じてくるが，本研究の結果は，さらに嚥下障害が生じると負のスパイラルに陥り，認知機能の低下を加速させる可能性が明らかとなった。したがって，歯科医師は咀嚼機能の回復のみならず，嚥下機能にも目を配る必要があり，嚥下機能低下の速度を和らげることができるよう，患者に介入することが，身体的健康のみならず，脳機能の健康にも寄与できると考えられ，高齢者の健康寿命の延伸に力添えできる結果である。