ストレスによる機能性胃腸症の発症メカニズム解明とイメージングバイオマーカーの開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09362
• Research Institution: Aino University
• Principal Investigator: 田中 弘一郎 藍野大学, 医療保健学部, 研究員 (00171752)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉岡 芳親 大阪大学, 生命機能研究科, 特任教授(常勤) (00174897)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ストレス / 脳腸相関 / 機能性胃腸症 / 超高磁場機能的MRI / イメージングバイオマーカー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、①ラット迷走神経を介した脳と腸管の相互作用（脳腸相関）を超高磁場機能的MRI（fMRI）を用いてリアルタイムかつ非侵襲的に可視化するマイクロイメージング法を開発し、②開発した機能評価法を用いて、ストレス下で発症する機能性胃腸症（FD:functional dyspepsia）の発症メカニズムを解明するための研究基盤を確立する。
今年度は、2018年度に引き続き、神経活動を高感度かつ高解像度でイメージングするため、複数のプローブを用いて超高磁場fMRIの開発に注力してきた。
①鉄を含むナノ磁性体粒子を用いた超高磁場（11.7T）fMRI（CE-fBVI：contrast enhanced functional blood volume imaging）によるSN比の良い、高い時空間分解能を有するマイクロイメージングの測定条件を精査した。
②グレリン受容体アゴニスト投与後の視床下部の賦活化部位について、関連遺伝子およびタンパク質の発現とCE-fBVIの結果に良い相関がみられた。
③Mn2+を用いた超高磁場fMRIは継続してチャレンジ中であるが、神経活動による神経投射を可視化できる可能性を得た。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

①超高磁場fMRIによる高い時間分解能を有するマイクロイメージングの開発に時間を要している。視床下部における神経活動はイメージング可能になりつつあるが、遺伝子レベルで得られている延髄での神経活動がまだとらえられていない。
②したがって、ラット拘束ストレス負荷時の視床下部と延髄を中心とした神経賦活化部位の可視化の検討が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

①ナノ磁性粒子を用いた超高磁場CE-fBIによる脳機能評価法の確立を急ぎ、この方法を用いてラット拘束ストレス負荷時の脳賦活化部位の可視化を優先的に実施する。
②グレリンによる脳神経活動、消化管運動及び摂食低下に対する効果を可視化する。
③迷走神経切離などの上記①②への効果から、ストレス及びFDと迷走神経との関連性を明らかにする。
④上記の結果から、ストレスによるFDの新規イメージングマーカーを検討する。

Causes of Carryover

2019年度の研究計画の中で方法論の確立に時間を要し、確立された方法論を用いた研究計画に遅れが生じているため。
よって、2020年度まで研究期間を延長し、これまで確立してきた方法論を用いて研究を進めるため、集中的に助成金を使用することを計画している。