| Project/Area Number |
22K15223
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 46030:Function of nervous system-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 飲水抑制機構 / 肝門脈 / 迷走神経 / 低浸透圧感知メカニズム / in vivo イメージング |
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| Outline of Research at the Start |
適切な飲水量の調節には、飲水行動の抑制や終了の制御が重要である。我々は消化管の感覚受容に主要な役割を果たす迷走神経の活動をリアルタイムで観察するために、in vivoイメージングの実験系を確立し、腸管内への水灌流に特異的に反応する神経群を見出した。しかし、これらの神経群が活性化するメカニズムの全容は解明できていない。これまでに、腸管から吸収された水分や栄養素が集められる肝門脈を支配する迷走神経が、これらの感知に関与しているという重要な知見を得た。本研究では、「肝門脈を支配する迷走神経の低浸透圧感知メカニズムを解明する」ことで、体液恒常性を維持する神経基盤の一端を明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Emerging evidence suggests that gut osmolality sensing rapidly inhibits thirst neurons upon water intake. Nevertheless, it remains unclear the mechanisms of how visceral sensory neurons detect gut osmolality changes. We established in vivo optical recording to show that the vagal pathway mediates visceral osmolality responses. We demonstrate that hypotonic responses are mediated by vagal afferents innervating the hepatic portal area (HPA). Water stimuli to the intestine induce osmolality responses in vagal neurons which is mediated by sensory afferents from the HPA. This signal modulates thirst satiation and may recruits Vasoactive intestinal peptide(VIP) - VIP receptor 2(VIPR2) signaling. Together, our results revealed gut hypoosmolality as an important vagal sensory modality to regulate thirst circuit activity through the HPA pathway.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
飲水後に消化管内で浸透圧変化が感知されることで、飲水抑制が起こることが示唆されてきたが、そのメカニズムは長らく不明だった。我々は、消化管を制御する迷走神経の感覚神経節をリアルタイムに観察することで、腸管内の水による低浸透圧刺激に特異的に反応する神経群を見出した。さらに、この低浸透圧感知には、肝門脈が主要な働きをしていることを明らかにした。本研究により、長らく不明であった消化管における飲水抑制回路が明らかとなった。
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