| Project/Area Number |
21K19729
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022)
Osaka Prefecture University (2021) |
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Principal Investigator |
宮井 和政 大阪公立大学, 大学院リハビリテーション学研究科, 教授 (60283933)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 内臓感覚 / 排泄器官 / 内因性カンナビノイド / アデノシン三リン酸 / 有酸素運動 / 運動負荷 |
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| Outline of Research at the Start |
排泄器官の内臓感覚異常（尿意・便意の異常や内臓痛）の改善は、QOLの向上や健康寿命の延伸に極めて重要である。しかしながら、排泄器官の内臓知覚過敏を伴う疾患への効果が期待される運動負荷が内臓感覚に与える作用については基礎的データの蓄積が存在しない。そこで本研究では、内臓感覚の起点となる膀胱・直腸からのATP分泌を指標として、内臓感覚に対する運動負荷の効果を、特に運動負荷により増加する内因性カンナビノイドのシグナル経路に焦点を当てて解析する。本研究により、運動負荷と内臓感覚の関連性、およびその分子機構が明らかとなれば、排泄器官の内臓知覚過敏に対する運動リハビリテーションの開発につながる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
加齢やストレスによって生じる排泄器官の内臓感覚の異常（尿意・便意の異常や内臓痛）の改善は、QOLの向上や健康寿命の延伸のために重要である。排泄器官の内臓感覚は、排泄物の貯留により伸展した膀胱や直腸の上皮から分泌されるATPが内臓感覚神経を興奮させることで生じる。本研究では、膀胱および直腸上皮からのATP分泌に対する有酸素運動の効果と、運動によって産生が増加することが知られている内因性カンナビノイド経路の関与を検討することを目的とした。
2022年度の本研究では、内因性カンナビノイド受容体CB1とCB2、および内因性カンナビノイド代謝酵素である脂肪酸アミド加水分解酵素（FAAH）とモノアシルグリセロールリパーゼ（MAGL）の4種の阻害薬が、運動負荷を与えない条件で生理的伸展刺激に応じた膀胱・直腸上皮からのATP分泌に与える影響を前年度に引き続き精査した。前年度には直腸において内因性カンナビノイドによる抑制効果を示す傾向が認められたものの、最終的に各阻害薬は有意な効果を示すには至らず、運動負荷による内因性カンナビノイド産生増加がない状態では生理的伸展刺激に応じたATP分泌に関与しないことが示唆された。一方、トレッドミルによる中程度強度（最大酸素摂取量55%相当）の有酸素運動は、生理的伸展刺激に応じた膀胱からのATP分泌を運動直後に有意に抑制すること、直腸からのATP分泌については運動直後だけでなく運動翌日にも有意に抑制することを見出した。有酸素運動負荷は、粘膜上皮からのATP分泌を減少させることで、膀胱や直腸といった管腔臓器の内臓感覚過敏を抑制できる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、運動負荷がない状態での生理的伸展刺激に応じた膀胱および直腸からのATP分泌に対する内因性カンナビノイド経路の作用の解析を完了でき、トレッドミルによる中程度強度の有酸素運動が膀胱においては運動直後に、直腸においては運動直後に加えて運動翌日にも生理的伸展刺激に応じたATP分泌を有意に抑制することが見出せたことから、おおむね順調に進展していると評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
有酸素運動が膀胱および直腸からの生理的伸展刺激に応じたATP分泌を有意に減少させることが明らかになったことから、今後は有酸素運動の効果に内因性カンナビノイドが寄与しているかどうかを、運動負荷を与えずとも内因性カンナビノイドであるアナンダミドの投与が抑制効果を示すか否か、また運動負荷による抑制効果が内因性カンナビノイド受容体の阻害薬で打ち消されるかどうかを解析することにより検討する。また、生理的伸展刺激のみならず、LPS投与による炎症性病的刺激に応じた膀胱および直腸からのATP分泌が有酸素運動により抑制されるかどうかも併せて検討する予定である。さらに、運動負荷によるストレスは認知機能にも負の影響を与える可能性があることから、ATP分泌を減少させた有酸素運動負荷条件が認知機能に与える作用を今年度に購入した受動的回避試験装置およびバーンズ迷路試験装置で解析する。
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