| Project/Area Number |
23K15966
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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 57010:Oral biological science-related
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
壇辻 昌典 昭和大学, 歯学部, 助教 (60826634)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | セロトニン神経系 / 咀嚼運動 / 光遺伝学 / DREADD |
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| Outline of Research at the Start |
近年開発された光遺伝学を用いて、咀嚼中にセロトニン神経のみを制御することに成功した。その結果、咀嚼時の光操作によるセロトニン神経の活性化は、咀嚼リズムを速くし、閉口筋の活動を大きく変化させることを新たに見出した。そこで本研究は、咀嚼運動パターンの変化に関与するセロトニン神経の投射先の同定と、投射先でのセロトニンの役割を明らかにし、咀嚼を制御する神経回路解明を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
咀嚼機能が低下すると栄養の偏りや不足を起こし、生活習慣病や要介護のリスクが高まる。そのため、咀嚼機能の維持・増進は、健康寿命の延伸に極めて重要である。しかし、咀嚼の中枢制御メカニズムはほとんど明らかになっていないため、咀嚼機能低下の根本的な予防や治療法は確立されていない。セロトニン神経は咀嚼などのリズミカルな運動で活動が増大することが知られている。申請者は近年開発された光遺伝学を用いて、咀嚼中にセロトニン神経のみを制御することに成功した。その結果、咀嚼時の光操作によるセロトニン神経の活性化は、咀嚼リズムを速くし、閉口筋の活動を大きく変化させることを新たに見出した。そこで本研究は、咀嚼運動パターンの変化に関与するセロトニン神経の投射先の同定と、投射先でのセロトニンの役割を明らかにし、咀嚼を制御する神経回路解明を目的とする。令和5年度には。DREADDによって縫線核内のGABAニューロンを活性化し、セロトニン神経を間接的に抑制した。24時間の絶食後にCNOまたはSalineを投与し咀嚼運動を解析したところ、CNOまたはSaline投与では咀嚼量に変化はないが、CNO投与ではSaline投与と比較し、咀嚼時間が延長し、咀嚼筋活動にも変化が見られた。本研究成果は、セロトニン神経系に焦点を置いた、咀嚼機能低下の予防や治療法の確立が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
セロトニン神経毒である 5,7─DHT投与によって局所的にセロトニン神経を破壊し解析をおこなったが、結果が得られなかったため、やや遅れている。現在、AAV投与により局所的にDREADDやChannelrhodopsin-2を発現させ、咀嚼運動に関与するセロトニン神経の投射先の解明を試みている。縫線核にはセロトニン神経と抑制性の介在ニューロンとしてGABAニューロンが存在する。DREADDによって縫線核内のGABAニューロンを活性化し、セロトニン神経を間接的に抑制した。24時間の絶食後にCNOまたはSalineを投与し咀嚼運動を解析した。CNOまたはSaline投与では咀嚼量に変化はないが、CNO投与ではSaline投与と比較し、咀嚼時間が延長し、咀嚼筋活動にも変化が見られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
AAV投与により局所的にDREADDやChannelrhodopsin-2を発現させ、咀嚼運動に関与するセロトニン神経の投射先の解明を試みている。そのためSertCreマウスなどを導入し、咀嚼運動に関連するセロトニン神経のの投射先を同定する。
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