• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Research for the neural mechanisms of mastication-induced salivary secretion

Research Project

Project/Area Number 21K19614
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

Inoue Tomio  昭和大学, 歯学部, 名誉教授 (70184760)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 史朗  昭和大学, 歯学部, 教授 (60384187)
中山 希世美  昭和大学, 歯学部, 准教授 (00433798)
望月 文子  昭和大学, 歯学部, 講師 (10453648)
壇辻 昌典  昭和大学, 歯学部, 助教 (60826634)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywords唾液分泌 / 咀嚼 / Phox2b陽性ニューロン / 上唾液核ニューロン / 生理学的特性 / Phox2b遺伝子 / 上唾液核 / チャネルロドプシン / ケージドグルタミン酸
Outline of Research at the Start

唾液の分泌低下で口腔乾燥が起こると、栄養摂取の減少や誤嚥性肺炎のリスクが高まる。唾液は咀嚼時に最も多く分泌され、このメカニズムを利用すれば唾液分泌低下を治療できる可能性があるが、唾液分泌の中枢神経メカニズムは、ほとんど分かっていない。申請者の先行研究で、自律神経中枢の発生に関わる転写調節因子のPhox2b遺伝子が、咀嚼に伴う唾液分泌に関わる可能性が分かった。そこで光遺伝学を応用して咀嚼に伴って唾液を分泌させる中枢ニューロンを同定し、同ニューロンの活動特性と遺伝子発現様式を調べる。本研究で唾液分泌の中枢神経メカニズムの解析が初めて進み、口腔乾燥症の治療薬の開発につながる可能性が期待される。

Outline of Final Research Achievements

Mastication promotes salivary secretion more strongly, suggesting a neural basis for mastication-induced salivary secretion. To explore this possibility, this study analyzed the neuronal and synaptic properties of Phox2b-positive (Phox2b+) neurons distributed in the rostral parvocellular reticular formation (rPCRt). The Phox2b+ rPCRt neurons were predominantly excitatory glutamatergic premotor neurons for the trigeminal motoneurons, with low frequency firing properties, and the activation of these neurons using glutamate uncaging and ChRFR photoactivation elicited synaptic responses in the parasympathetic preganglionic neurons in the superior salivatory nucleus in rats. These results suggest that Phox2b+ rPCRt neurons may contribute to the coordination of salivation and mastication.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の遂行により、rPCRtに存在するPhox2b陽性ニューロンが顎運動制御機構だけでなく、唾液分泌機構にも関与する可能性が示された。これらの成果は、咀嚼に伴う唾液分泌の神経制御メカニズムの解明に大きく寄与するとともに、この性質の基盤となる分子機構にアプローチすることで口腔乾燥症治療の創薬につながる可能性がある。さらに、その分子マーカーを利用して、光遺伝学による唾液分泌関連ニューロンの活動をコントロールすることが可能となり、唾液分泌研究ならびに口腔乾燥症治療法の確立が飛躍的に発展することが期待される。

Report

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

    (16 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Shared GABA transmission pathology in dopamine agonist- and antagonist-induced dyskinesia2023

    • Author(s)
      Abe Yoshifumi、Yagishita Sho、Sano Hiromi、Sugiura Yuki、Dantsuji Masanori、Suzuki Toru、Mochizuki Ayako、Yoshimaru Daisuke、Hata Junichi、Matsumoto Mami、Taira Shu、Takeuchi Hiroyoshi、Okano Hideyuki、Ohno Nobuhiko、Suematsu Makoto、Inoue Tomio、Nambu Atsushi、Watanabe Masahiko、Tanaka Kenji F.
    • Journal Title

      Cell Reports Medicine

      Volume: 4 Issue: 10 Pages: 101208-101208

    • DOI

      10.1016/j.xcrm.2023.101208

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of ghrelin in the regulation of swallowing motor activity in an arterially perfused rat preparation2023

    • Author(s)
      Ishiguro Mitsunori、Nakayama Kiyomi、Nakamura Shiro、Mochizuki Ayako、Dantsuji Masanori、Ihara Yoshiaki、Inoue Tomio
    • Journal Title

      Brain Research Bulletin

      Volume: 192 Pages: 62-69

    • DOI

      10.1016/j.brainresbull.2022.11.006

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optical imaging of neurons related to fictive swallowing using GCaMP6f in an arterially perfused rat preparation2023

    • Author(s)
      Koyama Shiori、Nakayama Kiyomi、Mochizuki Ayako、Dantsuji Masanori、Nakamura Shiro、Maki Koutaro、Inoue Tomio
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: 65 Issue: 1 Pages: 126-131

    • DOI

      10.1016/j.job.2023.01.009

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intrinsic properties and synaptic connectivity of Phox2b-expressing neurons in rat rostral parvocellular reticular formation2021

    • Author(s)
      Kajiwara Risa、Nakamura Shiro、Ikeda Keiko、Onimaru Hiroshi、Yoshida Atsushi、Tsutsumi Yumi、Nakayama Kiyomi、Mochizuki Ayako、Dantsuji Masanori、Nishimura Akiko、Tachikawa Satoshi、Iijima Takehiko、Inoue Tomio
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: - Pages: 41-51

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.12.009

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 咀嚼時における大脳皮質ニューロンのin vivoイメージング解析2023

    • Author(s)
      片桐崇史,橘吉寿,中山希世美,望月文子,壇辻昌典,井上富雄,中村史朗
    • Organizer
      第14回三叉神経領域の感覚―運動統合機構研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 光遺伝学を用いたセロトニン神経の活性化による咀嚼運動への影響2023

    • Author(s)
      壇辻昌典,望月文子,中山希世美,田中謙二,中村史朗,井上富雄
    • Organizer
      第14回三叉神経領域の感覚―運動統合機構研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] in vivoカルシウムイメージングによる咀嚼大脳皮質活動パターンの解析2023

    • Author(s)
      片桐崇史,橘吉寿,中山希世美,望月文子,壇辻昌典,井上富雄,中村史朗
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 動脈灌流ラットにおいて上喉頭神経刺激により誘発された嚥下時神経活動へのグレリンの効果2023

    • Author(s)
      石黒光哲,中山希世美,中村史朗,望月文子,壇辻昌典,井上富雄
    • Organizer
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Ghrelin-induced enhancement of swallowing motor activity in an arterially perfused rat preparation2023

    • Author(s)
      Ishiguro M, Nakayama K, Nakamura S, Mochizuki A, Dantsuji M, Ihara Y, Inoue T.
    • Organizer
      第100回日本生理学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ラットの動脈灌流標本を用いたGCaMP6fによる嚥下関連ニューロンの光学的解析2023

    • Author(s)
      Koyama S, Nakayama K, Mochizuki A, Dantsuji M, Nakamura S, Maki K, Inoue T.
    • Organizer
      第100回日本生理学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 転写調節因子Phox2bを発現するニューロンの咀嚼様顎運動リズム形成と唾液分泌制御に対する役割2022

    • Author(s)
      井上富雄,中山希世美,中村史朗,梶原里紗,望月文子,壇辻昌典
    • Organizer
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Differential postnatal development of excitatory and inhibitory synaptic inputs to jaw-closing and jaw-opening motoneurons2022

    • Author(s)
      Inoue T, Noguchi T, Kajiwara R, Nakayama K, Mochizuki A, Dantsuji M, Nakamura S.
    • Organizer
      Society for Neuroscience 52nd annual meeting
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ラット小細胞性網様体に存在するPhox2b発現細胞の生理学的・形態学的特性解析2022

    • Author(s)
      梶原里紗,中村史朗,池田啓子,鬼丸洋,吉田篤,堤友美,中山希世美,望月文子,壇辻昌典,飯島毅彦,井上富雄
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 歯周組織の生理学;ザ・ペリオドントロジー 第4版2023

    • Author(s)
      井上富雄
    • Total Pages
      320
    • Publisher
      永末書店
    • ISBN
      9784816014215
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] 口腔生理学から見た咀嚼の重要性;咀嚼の本3 噛むことの大切さを再認識しよう2022

    • Author(s)
      井上富雄
    • Total Pages
      96
    • Publisher
      口腔保健協会
    • ISBN
      9784896053883
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 昭和大学歯学部口腔生理学講座 研究業績

    • URL

      https://www10.showa-u.ac.jp/~oralphys/gyoseki.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi