加齢膀胱の神経ネットワーク変化とニューロモデュレーションによる脳内可塑性誘導
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22K11420
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
宮里 実 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70301398)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 加齢膀胱 / 末梢神経 / 脳内可塑性 / ニューロモデュレーション / 低出力体外衝撃波 / 脳梗塞 |
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| Outline of Research at the Start |
加齢膀胱の不可逆的変化の機序として、末梢―中枢神経（脳幹、大脳）ネットワーク変化に着目、責任神経回路を同定する。また、ニューロモデュレーションの効果はなぜ持続するのか、モダリティーとして低出力体外衝撃波を使用、中枢への正の効果（脳内可塑性誘導）を証明、さらにはネットワークの統合的理解による新たな治療概念を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトは、社会的状況に応じた排尿行動制御を生涯要求され、頻尿、尿失禁といった排泄の問題は人の尊厳を脅かし、健康寿命（=自立した排尿）を損なう。排尿は、自律神経系の反射制御を受けているが、唯一随意的調節が可能となっている。このようなon-off制御は、末梢では骨盤神経を起点とした膀胱/尿道の協調により行われていることが私たちの研究で明らかとなってきたが、中枢制御の詳細機序は解明されていない。本研究では、社会環境的状況に応じて尿意を我慢することを制御するon-off中枢が脳橋排尿中枢（PMC）を中心とする中枢性排尿反射経路（Micturition reflective circuitを提唱）内に存在すると仮定、加齢に伴う神経ネットワーク変化とその責任神経回路を同定する。実験1：加齢ラットに、低出力体外衝撃波照射（0.12mJ/mm2 2Hz 200shots週3回、3週間 計9回 1800shots）を施行したところ、尿道基線圧の上昇及び尿道弛緩反応の回復が見られた。さらには、外尿道括約筋の反応も増強した。これまで不可逆的変化で有効な治療がないとみられてきた加齢膀胱・尿道機能の再生効果が証明された。本研究内容の特許出願を行った。実験2：脳梗塞に伴い、視床下部、縫線核、青斑核の上位経路が障害され、その下行路の尿道閉鎖圧が減弱することが示唆された。本研究は、脳梗塞後の膀胱・尿道機能障害と中枢性尿禁制機構の破綻のメカニズムを網羅的に示した最初の研究である。また、切迫性尿失禁ばかりではなく腹圧性尿失禁を合併する複雑な病態を呈していることが脳梗塞後の尿失禁が治療抵抗性の病態であることが示唆された。以上の成果を英文国際誌に報告した。
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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
動物実験での検証は概ね順調に進展している。一方、人での検証及びclinical trialへの発展が課題である。
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| Strategy for Future Research Activity |
具体的には、ヒトと動物モデルを用いて以下の3つを予定している。実験1：高齢過活動膀胱患者の脳機能イメージングで、大脳機能変化と責任回路の同定を行う。実験2：若年、加齢動物モデルにおいて、標的1：脊髄・中脳水道周囲灰白質（PAG）・橋排尿中枢、標的2：視床下部内側視索前野（MPOA）からPMCへの投射（MPOAからPMC回路への投射）、標的3：青斑核（LC）からPMCへの投射（PMCからLC回路への投射）において、解剖学的、電気生理学的、光遺伝学的、化学遺伝学的手法による状況依存的排尿行動のon-off回路と加齢にともなう変化を検証する。実験3：末梢神経可塑性誘導（ニューロモデュレーション）が明らかとなった低出力体外衝撃波の中枢効果と治療展開の可能性を検証する。
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Report
(1 results)
Research Products
(10 results)
