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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Integrated understanding of plastic alteration of vestibular system and countermeasures for adaptive disorder

Planned Research

Project Area"LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
Project/Area Number 15H05940
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

森田 啓之  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80145044)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梶 博史  近畿大学, 医学部, 教授 (90346255)
上田 陽一  産業医科大学, 医学部, 教授 (10232745)
岩崎 真一  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (10359606)
村谷 匡史  筑波大学, 医学医療系, 教授 (50730199)
Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords前庭系 / 過重力 / 微小重力 / 前庭神経核 / ノイズGVS / 筋-骨連関
Outline of Annual Research Achievements

前庭系の可塑的変化:前庭系の可塑的変化は,少なくとも耳石感覚細胞およびそこからの1次ニューロンである前庭神経核で起こることを確かめた。RNAseqによる解析では,垂直方向に配列されている球形嚢は大きく変化するが,水平に配列されている卵形嚢はほとんど変化しない。また,前庭神経核では,グルタミン酸ニューロンとGABAニューロンの発現が減少するとともに,老化関連遺伝子であるKlothoの発現が減少する。あたかも局所で老化が進行しているかのようである。

過重力環境が筋・骨連関へ及ぼす影響:  マウスを用いて,抗重力筋であるヒラメ筋の網羅的遺伝子解析により,過重力によって発現が増加する体液性因子としてオルファクトメジン-1 (Olfm1) が抽出された。過重力による筋および血中Olfm1レベル増加は前庭破壊によって抑制された。Olfm1はマウス骨髄細胞からの破骨細胞形成を有意に抑制したが,マウス骨芽細胞において骨分化には影響を及ぼさなかった。血中Olfm1レベルは脛骨海綿骨密度と有意な正相関を示した。これらの結果より,Olfm1は過重力が前庭系を介して筋骨連関に及ぼす影響に寄与することが示唆された。

経皮的ノイズ前庭電気刺激 (ノイズGVS) による前庭系可塑性の誘導に基づくバランス障害改善効果の検討: 両側前庭障害患者において,ノイズGVS長期刺激によるバランス障害改善の持ち越し効果について検討する臨床試験を行い,ノイズGVSは刺激終了後少なくとも数時間にわたりバランスの改善が持続することが確認した。また,重度のふらつきを有する前庭障害患者においてノイズGVSの長期刺激のバランス改善効果について,検証を行うプラセボ対照の二重盲検試験を計画し,平成31年1月より患者の組み入れを開始し,現在10名の組み入れを行った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 8 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Roles of olfactomedin 1 in muscle and bone alterations induced by gravity change in mice2020

    • Author(s)
      Shimode T, Kawao N, Morita H, Ishida M, Takafuji Y, Kaji H
    • Journal Title

      Calcified Tissue International

      Volume: 27 Pages: in press

    • DOI

      org/10.1007/s00223-020-00710-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] VGLUT2-expressing neurons in the vestibular nuclear complex mediate gravitational stress-induced hypothermia in mice2020

    • Author(s)
      Abe C, Yamaoka Y, Maejima Y, Mikami T, Yokota S, Yamanaka A, Morita H
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 227 Pages: -

    • DOI

      org/10.1038/s42003-020-0950-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Roles of Dkk2 in the linkage from muscle to bone during mechanical unloading in mice2020

    • Author(s)
      Kawao N, Morita H, Iemura S, Ishida M, Kaji H
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Pages: -

    • DOI

      10.3390/ijms21072547

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Understanding vestibular-related physiological functions could provide clues on adapting to a new gravitational environment2020

    • Author(s)
      Morita H, Kaji H, Ueta Y, Abe C
    • Journal Title

      Journal of Physiological Sciences

      Volume: 70 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s12576-020-00744-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Roles of the vestibular system in obesity and impaired glucose metabolism in high-fat diet-fed mice2020

    • Author(s)
      Kawao N, Takafuji Y, Ishida M, Okumoto K, Morita H, Muratani M, Kaji H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 15 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00705-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Role of irisin in androgen-deicient muscle wasting and osteopenia in mice2020

    • Author(s)
      Iemura S, Kawao N, Okumoto K, Akagi M, Kaji H
    • Journal Title

      J Bone and Mineral Metabolism

      Volume: 38 Pages: 161-171

    • DOI

      10.1007/s00774-019-01043-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hypergravity-induced plastic alteration of the vestibulo-sympathetic reflex involves decrease in responsiveness of CAMK2-expressing neurons in the vestibular nuclear complex2019

    • Author(s)
      Abe C, Yamaoka Y, Maejima Y, Mikami T, Morita H
    • Journal Title

      Journal of Physiological Sciences

      Volume: 69 Pages: 903-917

    • DOI

      10.1007/s12576-019-00705-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Noisy galvanic vestibular stimulation has a greater ameliorating effect on posture in unstable subjects: a feasibility study2019

    • Author(s)
      Fujimoto C, Kinoshita M, Kamogashira T, Egami N, Kawahara T, Uemura Y, Yamamoto Y, Yamasoba T, Iwasaki S
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53834-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Alteration of Musashi1 Intra-cellular Distribution During Regeneration Following Gentamicin-Induced Hair Cell Loss in the Guinea Pig Crista Ampullaris2019

    • Author(s)
      Kinoshita M, Fujimoto C, Iwasaki S, Kashio A, Kikkawa Y, Kondo K, Okano H, Yamasoba T
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fncel.2019.00481

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Roles of leptin in the recovery of muscle and bone by reloading after mechanical unloading in high fat diet-fed obese mice2019

    • Author(s)
      Kawao N, Ishida M, Kaji H
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      org/10.1371/journal.pone.0224403

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Effects of the gene expression of hypothalamic feeding-regulating neuropeptides after being exposed to different gravity in mice via vestibular inputs2019

    • Author(s)
      Sonoda S, Yoshimura M, Baba K, Sanada K, Nishimura K, Nishimura H, Tanaka K, Maruyama T, Abe C, Morita H, Ueta Y
    • Organizer
      Neuroscience of Energy Balance
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ameliorating effect of noisy galvanic vestibular stimulation on postural stability is greater in originally more unstable subjects2019

    • Author(s)
      Iwasaki S
    • Organizer
      Annual CORLAS Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長期宇宙滞在による耳石器の可塑的変化2019

    • Author(s)
      森田啓之,安部力,村谷匡史
    • Organizer
      第33回日本宇宙生物科学会
  • [Presentation] 重力生理学:動物実験から被験者実験へ2019

    • Author(s)
      森田啓之
    • Organizer
      第53回日本実験動物技術者協会総会
    • Invited
  • [Presentation] Gravity change and muscle/bone relationship2019

    • Author(s)
      梶博史
    • Organizer
      第37回日本骨代謝学会学術集会
  • [Presentation] 重力変化に伴うマウス視床下部摂食関連ペプチド遺伝子発現の変化2019

    • Author(s)
      園田里美, 吉村充弘, 橋本弘史, 丸山崇, 安部力, 森田啓之, 上田陽一
    • Organizer
      第37回日本骨代謝学会学術集会
  • [Presentation] 宇宙で快適に生きるために:前庭系の可塑的変化2019

    • Author(s)
      森田啓之
    • Organizer
      第72回日本自律神経学会
    • Invited
  • [Presentation] ラバー負荷検査による前庭障害の診断とノイズ前庭電気刺激による治療2019

    • Author(s)
      岩﨑真一
    • Organizer
      大阪ExcellENT2019
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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