Analyses of the mechanism of effect of swallowing motor activity by imidapril in an arterially perfused rat preparation

Research Project

Project/Area Number	21K16937
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 57010:Oral biological science-related
Research Institution	Showa University
Principal Investigator	守谷崇昭和大学, 歯学部, 助教 (70849059)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	除脳動脈灌流標本 / 嚥下 / 電気刺激 / 神経活動 / イミダプリル
Outline of Research at the Start	嚥下障害の原因として、大脳基底核に障害を受けることにより、ドーパミンの減少やサブスタンスＰの減少が起こり、嚥下反射が低下するといわれている。また、嚥下の中枢パターン神経機構が嚥下運動をコントロールしているとされるが、実験操作が難しく、嚥下の神経回路の実態は不明であった。そこで本研究では、大脳皮質を取り除いたラットに心臓移植時に行われる体外循環法を適用した嚥下の動物実験モデルを用い、ドーパミンやサブスタンスＰを上昇させると考えられているイミダプリルを投与することにより、嚥下の活動変化や中枢までの神経回路を解析する。これらは嚥下障害の新たな治療法の発見の一助になると期待できる。
Outline of Annual Research Achievements	研究の目的：除脳動脈灌流標本を用いて、イミダプリルの作用メカニズムを解析し、嚥下の増大をコントロールする神経回路を解明することを検討している。これらを明らかにすることは、嚥下障害の新たな治療法につながると考えられる。1.イミダプリル投与による嚥下の増大に関与する末梢神経の嚥下を誘発する求心性情報を、嚥下中枢パターン神経機構の伝達に関与している上喉頭神経および舌咽神経のいずれかの神経を切断し、イミダプリルを投与することによる注水嚥下の変化を評価した。その結果、上喉頭神経を切断してもイミダプリルの投与により嚥下活動の増大を示したのに対し、舌咽神経の切断によりイミダプリルを投与しても明らかな嚥下活動の増大を示さなかった。この結果により、イミダプリルの投与による嚥下活動の増大には舌咽神経が関与していることが明らかになった。2.電気刺激により誘発した嚥下に対するイミダプリルの効果の解明:１で同定された末梢神経に対し電気刺激を行うことで、同様の効果を得られるか評価した。その結果、電気刺激強度や刺激回数を変化させ、上喉頭神経に対しイミダプリル投与前後で評価しても嚥下の増大は認めなかった。現在、舌咽神経神経に対し電気刺激をさせ嚥下の増大を評価したが現段階では明らかな嚥下活動を認めないため電気刺激方法等の変更を検討中である。また、現段階で明らかになった結果をもとに論文投稿の準備にとりかかっている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 世界情勢の影響によりラットの使用制限や海外でしか入手できない薬品があったため受注に影響がでたことが原因と思われる。
Strategy for Future Research Activity	今後は、舌咽神経と上喉頭神経を同時に電気刺激方法を再度検討し嚥下活動の評価を行う予定である。また、その結果次第で神経活動を可視化できるCaセンサーを使用しリアルタイムイメージングを用いて延髄周囲を蛍光的に神経活動を観察し、嚥下中枢パターン神経機構のスクリーニングを行うことを予定している。